WO2007137619A1 - Tankcontainer - Google Patents

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WO2007137619A1
WO2007137619A1 PCT/EP2006/012406 EP2006012406W WO2007137619A1 WO 2007137619 A1 WO2007137619 A1 WO 2007137619A1 EP 2006012406 W EP2006012406 W EP 2006012406W WO 2007137619 A1 WO2007137619 A1 WO 2007137619A1
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WO
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tank container
tank
diagonal
longitudinal
floor
Prior art date
Application number
PCT/EP2006/012406
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Susanne Romanus
Helge Tenzler
Dieter Pfau
Original Assignee
WEW Westerwälder Eisenwerk GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by WEW Westerwälder Eisenwerk GmbH filed Critical WEW Westerwälder Eisenwerk GmbH
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Priority to DE502006006540T priority patent/DE502006006540D1/de
Priority to EP06849392A priority patent/EP2024257B1/de
Priority to US12/303,060 priority patent/US8297459B2/en
Priority to AT06849392T priority patent/ATE461888T1/de
Publication of WO2007137619A1 publication Critical patent/WO2007137619A1/de

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D88/00—Large containers
    • B65D88/02—Large containers rigid
    • B65D88/12—Large containers rigid specially adapted for transport
    • B65D88/128—Large containers rigid specially adapted for transport tank containers, i.e. containers provided with supporting devices for handling

Definitions

  • the present invention relates to a tank container with a tank and a tank on the front frame receiving framework.
  • the end frames are connected to one another in the lower region via a longitudinal frame structure which has two lateral side members, wherein these are additionally connected in their end regions via a side diagonal and a floor diagonal to the front frames.
  • the side diagonals each run obliquely in lateral vertical planes between the side members and a corner support and the floor diagonals - also obliquely - in a horizontal plane close to the floor between the side member and a lower cross member. Corner support and lower cross member are elements of the front frame.
  • Tank containers in which the tank is each coupled to an end frame at its front ends are known, for example, from DE 202 11 594 U1, DE 297 05 851 U1 and from EP 0 425 190 A1.
  • EP 04 25 190 A1 shows special saddle elements which connect the tank, in particular in the region of the corner fittings, to the end frame. So transport and handling forces should be transferred as directly as possible and in particular in the area of the lower corner fittings in the corner fittings.
  • saddle structures have the disadvantage that they are expensive to manufacture and make it difficult to isolate the tank, since on the one hand insulating layers and covers must be interrupted in this area and on the other hand represent the special saddle structures thermal bridges, which is a large heat transfer between the tank and the environment cause.
  • tank containers are predominantly made in which the tank is connected only via end rings or end ring segments with the front frame.
  • the end frames are provided with each other, at least in the region of the lower corner fittings, with additional longitudinal frame structures.
  • the tank container 50 a tank 52, which is connected at its two ends via Stirnringkonstrutationen 54 with the end frame 56.
  • Upper side rails 60 and lower side rails 62 each extend between the upper and lower corner fittings 58.
  • the tank container 50 is fixed to a host vehicle (e.g., semitrailer, container wagon, ship) via lower corner fittings 58 during transport.
  • a host vehicle e.g., semitrailer, container wagon, ship
  • a very stable construction is required, in particular in the floor area.
  • the side member is made from a stable and thus also comparatively heavy hot rolling profile (for example EPI 220).
  • the connection to the end frame is reinforced by side end gate elements 66 and bottom end diagonal elements 68.
  • These bottom and side diagonal elements 64 and 66 are formed of compact rectangular tube profiles and connect the longitudinal bars 62 with the transverse bars 72 and the corner posts 70 and. Such a known construction is shown in FIGS. 7 to 9 can be removed.
  • the object of the present invention is to provide a front-mounted tank container with a lighter frame structure.
  • a further object may be to optimize the transmission of force between the tank and the frame structure in such a way that the frame structure and in particular the introduction of force between corner supports, side diagonals and side rails or between cross beams, floor diagonals and side rails is designed such that these components in particular remain the same Stability can be carried out more easily.
  • the tank container according to protection claim 1 which is characterized in that the bottom and / or side diagonals have an open cross-sectional profile.
  • Such an open cross-sectional profile allows a design of the corresponding components (bottom and / or side diagonal), so that the stresses occurring under loads are distributed more evenly and local stress peaks at the joints of the components in question (side member, side diagonal, corner support, side member, floor diagonal , Cross member) are reduced.
  • the open profile cross-section allows a "soft" connection, which allows a high intrinsic elasticity of the overall structure, without the required stability is reduced too much. So much lighter components can be used as side members and as corner supports, without the strength of the overall structure decreases too much.
  • an open trapezoidal cross-section is provided for the side diagonal, in which protrude from a base flange two side legs each at an angle between 145 and 165 °.
  • This design allows an extended connecting portion of the side diagonals on the side rails and on the corner supports.
  • the specially selected inclination ensures in the border areas (ie in the area of the side legs) a relatively soft and long
  • the symmetrical structure according to protection claim 3 allows a low-profile production of the side diagonals by cutting according to profiled by the meter.
  • the development of the invention according to protection claim 4 allows a further improved power transmission between the side member and corner support.
  • the length design of the side diagonal protection according to claim 5 optimizes the free buckling lengths on the side member and, together with the measure according to protection claim 6 to a further material-optimized and thus weight-optimized design.
  • the version according to protection claim 7 improves the power flow between side diagonal and side members.
  • an elastic component coupling with improved stress distribution is also realized here.
  • the taper according to claim 12 permits a weight-optimized design of the floor diagonal for stress-optimized power transmission between the transverse spar and the longitudinal beam.
  • the tread depth of the hat profile (height H) according to claim 13 allows the connection of a relatively flat (low) cross member to a comparatively high longitudinal beam (seen in the vertical direction) - again with a "soft" connection between floor diagonal and side member or cross member.
  • connection areas according to claim 14 allow a particularly kink-optimized introduction of force of the floor and side diagonals in the lateral side members.
  • the design of the longitudinal member according to protection claim 15 allows the further optimizable introduction of force in the vertical direction (side diagonal) and horizontal direction (floor diagonal) in the side members.
  • Fig. 1 is a side view of a tank container according to the invention
  • Fig. 2 is a split view of the end frame sides (front and rear) of the tank container shown in Fig. 1;
  • Fig. 3 is a sectional view of a floor diagonal (view Y of Fig. 6);
  • FIG. 4 is a sectional view of the side diagonal in the connection region to the corner support (section A-A in Fig. 1).
  • Fig. 6 is a view of a floor diagonal
  • Fig. 7 is a side view of a tank container according to the prior art.
  • FIG. 8 is a partial view of the end frame portion of the tank container shown in FIG. 7 (section A-A of FIG. 7); FIG. and
  • FIG. 9 shows a view of a floor diagonal of the tank container shown in FIG. 7 (view Z from FIG. 8).
  • the tankcontainer ner 1 comprises a tank 2 and a frame structure, the
  • Tank 2 receives over end frame 3 at its ends.
  • a respective end ring arrangement 4 is provided between the end frames 3 and the ends of the tank 2, which is explained in more detail below.
  • a longitudinal frame structure 5 which serves in particular to transmit along the tank axis 6 acting forces.
  • the tank 2 is shown in FIGS. 1, 2 and 5 by the dot-dash-dotted line and is formed from a cylindrical body 8, the ends of which are closed with curved bottoms 10.
  • the tank 2 also has fittings and connections, which are not shown here.
  • Fig. 1 shows a side view of the tank container 1 and the right half of a view in which the front frame members are cut away.
  • the tank container shown is a so-called 20 'unit, which is particularly common in tank containers, but there are also 10', 30 'and 40' units usual.
  • the longitudinal frame structure 5 here comprises lower longitudinal members 12, the ends of which are each connected to the end frames 3.
  • side diagonals 14 are provided, which extend obliquely upwards starting from the lower longitudinal members to the end frames 3.
  • Floor diagonals 16 are provided in the floor area, which also extend obliquely from the lower side member 12 to the end frames 3 in a vertical plane near the bottom (see also FIG. 6).
  • FIG. 2 likewise shows the front frame of the tank container 1 from FIG. 1 in a divided view.
  • the left half shows the front end and the right half the rear end of the tank container 1.
  • the rear end is the end of tank containers , are provided on the front side (not shown here) bottom fittings.
  • the end frames 3 are each constructed of corner supports 18, lower corner fittings 20, upper corner fittings 22, an upper cross member 24, a lower cross member 26 and 26 ', upper Sirndiagonalen 28 and lower Sirndiagonalen 30.
  • the side diagonals 14 each connect a section L
  • Terminal end of the side diagonal 14 is a reinforcing shoe
  • the illustrated in Fig. 4 cross-section of the side diagonal 14 shows the connection of the reinforcing shoe 15 to the base flange 31 of the side diagonal 14, depart from the two side legs 32.
  • the side legs 32 are at an angle Y of 155 ° from the base flange 31 from. In other embodiments, this angle is between 145 and 165 °.
  • the depth t (see FIG. 6) of the side diagonal is approximately half the width B of the lower side member 12. However, it should be at least one third of this width.
  • the side diagonals 14 form with the lower side member an angle ⁇ (see Fig. 1) of about 13 °, in other embodiments, this angle varies between 10 and 16 °.
  • the upper or outer edges of the side diagonal 14 form upper tendons, which divide the lower longitudinal members 12 into three sections T of approximately equal length.
  • the upper or inner edges of the side diagonal 14 form lower chords, which approximately halve the outer portions T.
  • the open trapezoidal profile ensures favorable voltage transitions with high structural strength and low weight.
  • the side diagonal shown in FIG. 6 extends from a connection region N on the inner side of the longitudinal member 12 facing the tank axis 6 to a connection region O on the rear side of the lower transverse member 26 'facing the tank 2.
  • the longitudinal axis 33 of the floor diagonal 16 forms in the illustrated embodiment with the lower side member 12 a
  • Angle ß of about 19 °. In other embodiments, this angle varies between 15 and 24 °.
  • Fig. 3 shows that the floor diagonals 16 are provided as a hat profile with a main flange 33, two side legs 34 and 35 and two Krempenschenkel 36 and 37.
  • the height h of the floor diagonal 16 amounts to at least one third of the height H (FIG. 1) of the longitudinal member 12.
  • the main flange 33 tapers along the axis 33 'from the connection region O at the lower transverse member 26 or 26' to the connection region N on the longitudinal member 12. so that the two side legs enclose an angle of about 3 °. In other embodiments, this angle is between 0 and 5 °.
  • the main flange to the horizontal has an inclination of about 5 °. In other embodiments, this inclination is at least 2 °. This measure prevents water or dirt from accumulating on top of the floor diagonal 16.
  • the hat profile cross section of the floor diagonal 16 shown in Fig. 3 shows that the side legs 34 and 35 are almost vertical and the brim legs 36 and 37 are almost horizontal. In other embodiments, the side legs 34 and 35 are opened wider and close with the main flange 33 each an angle between 90 and 135 °.
  • the Krempenschenkel 36 and 37 may also be inclined at an angle between 0 and 5 ° to the horizontal, so that form no deposits on the upper sides.
  • the above-described construction and the arrangement of the floor diagonal 16 allows a stress-optimized power transmission between the lower transverse beams 26 and 26 'and the longitudinal beams 12 in a flat construction.
  • the rim arms 36 and 37 ensure a soft connection to the longitudinal beams 12 and the lower ones cross bars 26 and 26 ', while providing flat construction, a comparatively high buckling stability against compressive forces along the main axis 33 ⁇ .
  • the longitudinal members 12 are formed of a square tube with a square cross-section.
  • the terminal areas L and N of the side diagonals 14 and of the floor diagonals 16 have an overlap (hatched area in FIG. 6) of approximately 85% relative to the shorter terminal area (here N). In other embodiments, this overlap should be at least 50%, so that the attacking forces in different planes on the longitudinal members 12 attack voltage optimized. Thus, the resulting stresses can be matched to the existing cross-sectional profile and the available free buckling lengths.
  • FIG. 5 shows the construction of the end ring arrangement 4.
  • Cylindrical end rings or end ring segments 38 which are connected to the end frames 3 via conical saddle ring segments 39 or saddle rings, are respectively arranged on the curved bottoms 10 of the tank 2.
  • cylindrical coupling spigot segments 40 and coupling stub are formed, each with their inner cylindrical peripheral surfaces, the outer cylindrical peripheral surfaces of the end ring segments 38 and include during assembly for positioning on this can be moved.
  • the coupling stub segment 40 can be crimped integrally, for example, to the conical saddle ring segment 39. It can also be used as a ring piece.
  • the wide end of the conical saddle ring segment 39 is connected via its end face to the corner supports 18, the upper end diagonals 28 and the lower end diagonals 30.
  • End ring segments 38 and conical saddle ring segments 39 can either form a closed ring (see view from the front in FIG. 2) or can be interrupted (see rear view FIG. 2) and corresponding recesses for the arrangement of fittings or other attachments on Expose tank 2.
  • the conical design allows a material-saving and thin-walled design of the end ring assembly 4, while ensuring a stable connection between the tank 2 and front frame 3 safe.
  • the opening angle of the conical saddle ring segment is about 45 °. In other embodiments, this opening angle can be between 30 and 60 °.
  • the side diagonal 14 has an open trapezoidal profile and the bottom diagonal 16 a hat profile.
  • the floor diagonal 16 may have a trapezoidal profile or the side diagonal 14 a hat profile.
  • the base flange 31 of the trapezoidal profile and the main flange 33 of the hat profile are shown in Figs. 3 and 4 flat.
  • these flanges 31 and 33 can have additional bends or profilings to improve their structural properties.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Tankcontainer (1) mit einem Tank (2) und einem den Tank (2) über Stirnrahmen (3) aufnehmenden Rahmenwerk. Dabei sind die Stirnrahmen (3) im unteren Bereich über eine Längsrahmenstruktur (5) miteinander verbunden, wobei wenigstens zwei seitliche Längsträger (12) vorgesehen sind, die in ihren Endbereichen jeweils eine zwischen Längsträger (12) und einer Eckstütze (18) verlaufende Seitendiagonale (14) und eine zwischen Längsträger (12) und einem unteren Querholm (26, 26') verlaufende Bodendiagonale (16) aufweisen, wobei die Boden- und/oder Seitendiagonale (16, 14) ein offenes Querschnittsprofil aufweisen.

Description

Tankcontainer
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Tankcontainer mit einem Tank und einem den Tank über Stirnrahmen aufnehmenden Rahmenwerk. Dabei sind die Stirnrahmen im unteren Bereich über eine Längsrahmenstruktur miteinander verbunden, die zwei seitliche Längsträger aufweist, wobei diese in ihren Endbe- reichen jeweils über eine Seitendiagonale und eine Bodendiagonale zusätzlich mit den Stirnrahmen verbunden sind. Die Seitendiagonalen verlaufen dabei jeweils in seitlichen Vertikalebenen schräg zwischen Längsträger und einer Eckstütze und die Bodendiagonalen - ebenfalls schräg - in einer bo- dennahen Horizontalebene zwischen Längsträger und einem unteren Querholm. Eckstütze und unterer Querholm sind dabei Elemente der Stirnrahmen.
Tankcontainer, bei denen der Tank an seinen Stirnenden je- weils mit einem Stirnrahmen gekoppelt ist, sind beispielsweise aus der DE 202 11 594 Ul, der DE 297 05 851 Ul und aus der EP 0 425 190 Al bekannt.
DE 297 05 851 Ul und DE 202 11 594 Ul zeigen eine Kopplung zwischen Tank und Stirnrahmen über sog. Stirnringsattelungen.
EP 04 25 190 Al zeigt spezielle Sattelelemente, die den Tank insbesondere im Bereich der Eckbeschläge mit dem Stirnrahmen verbinden. So sollen Transport- und Umschlagkräfte möglichst direkt und insbesondere im Bereich der unteren Eckbeschläge in die Eckbeschläge übertragen werden. Solche Sattelstrukturen haben jedoch den Nachteil, daß sie aufwendig zu fertigen sind und eine Isolierung des Tanks erschweren, da zum einen Isolierschichten und -abdeckungen in diesem Bereich unterbrochen werden müssen und zum anderen die speziellen Sattelstrukturen Wärmebrücken darstellen, die eine große Wärmeübertragung zwischen Tank und Umgebung verursachen. Um dieses Problem zu lösen, werden inzwischen überwiegend Tankcontainer hergestellt, bei denen der Tank nur über Stirnringe bzw. Stirnringsegmente mit dem Stirnrahmen verbunden ist. Zur Verstärkung und Stabilisierung sind die Stirnrahmen untereinander, wenigstens im Bereich der unteren Eckbeschläge, mit zusätzlichen Längsrahmenstrukturen versehen.
So einen Tankcontainer zeigen die Fig. 7 bis 9. Hier weist der Tankcontainer 50 einen Tank 52 auf, der an seinen beiden Enden über Stirnringkonstruktionen 54 mit den Stirnrahmen 56 verbunden ist . Zwischen den oberen und unteren Eckbeschlägen 58 verlaufen hier jeweils obere Längsträger 60 und untere Längsträger 62. Üblicherweise ist der Tankcontainer 50 beim Transport über die unteren Eckbeschläge 58 auf einem Trägerfahrzeug (z.B. Sattelauflieger, Containertragwagen, Schiff) fixiert. Um die in Transportrichtung entlang der Längsachse 64 wirkenden Transportlasten, die durch Beschleunigungen verursacht werden, sicher vom Tank in die Eckbeschläge 58 einzuleiten, ist insbesondere im Bodenbereich eine sehr stabile Konstruktion erforderlich. Dazu ist hier der Längsträger aus einem stabilen und damit auch vergleichsweise schweren Warmwalzprofil (z.B. EPI 220) hergestellt. Zusätz- lieh ist die Anbindung an den Stirnrahmen durch Seitendiago- nalelemente 66 und Bodendiagonalelemente 68 verstärkt. Diese Boden- und Seitendiagonalelemente 64 und 66 sind aus kompakten Rechteckrohrprofilen gebildet und verbinden die Längsholme 62 mit den Querholmen 72 bzw. den Eckstützen 70 und. Eine solche bekannte Konstruktion ist den Fig. 7 bis 9 entnehmbar .
Beim Rangierbetrieb im Bahntransport können in Richtung der Längsachse 64 Beschleunigungskräfte auftreten, die durch Be- schleunigungen verursacht werden, die das vier- bis sechsfache der Erdanziehung (g) betragen. Deswegen ist bei herkömmlichen Tankcontainern der Längsträger 62 sehr stabil ausgebildet . Nur so kann er die von den Boden- und Seitendiagona- len 68, 66 lokal eingeleiteten Reaktionskräfte ohne plastische Verformung aufnehmen. Vor allem die Rahmenbauteile machen diese bekannte Konstruktion vergleichsweise schwer.
Von dieser Problematik ausgehend besteht daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen stirngesattelten Tankcontainer mit einer leichteren Rahmenstruktur bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe kann darin bestehen, die Kraftübertragung zwischen Tank und Rahmenstruktur so zu op- timieren, daß die Rahmenstruktur und insbesondere die Krafteinleitung zwischen Eckstützen, Seitendiagonalen und Längsträgern bzw. zwischen Querholmen, Bodendiagonalen und Längsträgern so gestaltet wird, daß insbesondere diese Bauteile bei gleicher Stabilität leichter ausgeführt werden können.
Diese Aufgabe löst der Tankcontainer gemäß Schutzanspruch 1, der sich dadurch auszeichnet, daß die Boden- und/oder Seitendiagonalen ein offenes Querschnittsprofil aufweisen. So ein offenes Querschnittsprofil erlaubt eine Gestaltung der ent- sprechenden Bauelemente (Boden- und/oder Seitendiagonale) , so daß die bei Belastungen auftretenden Spannungen gleichmäßiger verteilt werden und lokale Spannungsspitzen an den Verbindungsstellen der fraglichen Bauelemente (Längsträger, Seitendiagonale, Eckstütze; Längsträger, Bodendiagonale, Querholm) verringert werden. Der offene Profilquerschnitt erlaubt eine "weiche" Anbindung, die eine hohe Eigenelastizität der Gesamtstruktur zuläßt, ohne daß die erforderliche Stabilität zu stark verringert wird. So sind wesentlich leichtere Bauelemente als Längsträger und als Eckstützen verwendbar, ohne daß die Festigkeit der Gesamtstruktur zu stark absinkt .
In der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 2 ist für die Seitendiagonale ein offener Trapezquerschnitt vorgesehen, bei dem von einem Grundflansch zwei Seitenschenkel jeweils in einem Winkel zwischen 145 und 165° abstehen. Diese Gestaltung erlaubt einen verlängerten Anschlußabschnitt der Seitendiagonalen an den Längsträgern und an den Eckstützen. Die speziell gewählte Neigung gewährleistet in den Randbereichen (d.h. im Bereich der Seitenschenkel) eine relativ weiche und lange
Kopplung mit der Oberseite des Längsträgers, die zum Grundflansch hin allmählich steifer wird. Unerwünschte Punktlasten werden vermieden und Knickbeanspruchungen des Längsträgers verringert. Der symmetrische Aufbau gemäß Schutzanspruch 3 erlaubt eine verschnittarme Herstellung der Seitendiagonalen durch Ablängen entsprechend profilierter Meterware.
Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Schutzanspruch 4 er- laubt eine weiter verbesserte Kraftübertragung zwischen Längsträger und Eckstütze. Die Längengestaltung der Seitendiagonale gemäß Schutzanspruch 5 optimiert die freien Knicklängen am Längsträger und führt gemeinsam mit der Maßnahme gemäß Schutzanspruch 6 zu einer weiter materialoptimierten und damit gewichtsoptimierten Konstruktion.
Die Ausführung gemäß Schutzanspruch 7 verbessert den Kraftfluß zwischen Seitendiagonale und Längsträger. Bei dieser Ausführung greift - bei entsprechender Gestaltung des Längsträgers als Hohlprofil - der relativ stabile Grundflanschbereich in einem relativ weichen Anschlußbereich des Längsträgers an. Dadurch wird auch hier eine elastische Bauteilkopplung mit verbesserter Spannungsverteilung realisiert.
Die Weiterbildungen der Erfindung, die in den Schutzansprüchen 8 bis 13 angegeben sind, betreffen die Gestaltung der Bodendiagonale, die gemäß Anspruch 8 einen nach unten offenen Hutprofilquerschnitt aufweist. So ein Hutprofil hat ähnliche strukturelle Vorteile wie der oben dargestellte offene Trape- zquerschnitt der Seitendiagonale. Hier sind aber zusätzlich die freien Kanten der Seitenschenkel durch zusätzliche Krempenschenkel versteift (Schutzanspruch 9) . Dadurch kann das Profil insgesamt noch flacher ausgebildet werden und trotzdem eine entsprechende Knick- bzw. Ausbeulstabilität aufweisen. Diese flache Bauweise erlaubt vor allem im Anschlußbereich der Bodendiagonalen an die Stirnseiten Querholmen mehr Bodenfreiheit für Anschlüsse bzw. für Isolierungen des Tanks. Dieser Effekt wird durch die Neigung gemäß Schutzanspruch 10 zusätzlich verstärkt; gleichzeitig verhindert diese Gestaltung, daß sich Nässe und Schmutz auf dem Hauptflansch der Bo- dendiagonale sammelt und Korrosionsprobleme verursacht. Die Winkelanordnung zum Längsträger gemäß Anspruch 11 erlaubt auch hier eine strukturell besonders günstige Anbindung und eine verbesserte Kraftübertragung zwischen Querholm und Längslager.
Die Verjüngung gemäß Anspruch 12 erlaubt bei spannungsopti- mierter Kraftübertragung zwischen Querholm und Längsträger eine gewichtsoptimierte Gestaltung der Bodendiagonale. Die Profiltiefe des Hutprofils (Höhe H) gemäß Anspruch 13 erlaubt die Verbindung eines relativ flachen (niedrigen) Querholms an einen vergleichsweise hohen Längsholm (in vertikaler Richtung gesehen) - auch hier mit einer "weichen" Verbindung zwischen Bodendiagonale und Längsträger bzw. Querholm.
Die überlappenden Anschlußbereiche gemäß Anspruch 14 erlauben eine besonders knickoptimierte Krafteinleitung der Boden- und Seitendiagonalen in die seitlichen Längsträger.
Die Ausbildung des Längsträgers gemäß Schutzanspruch 15 er- laubt die weiter optimierbaren Krafteinleitungen in vertikaler Richtung (Seitendiagonalen) und horizontaler Richtung (Bodendiagonalen) in die Längsträger.
Die Weiterbildung der Erfindung gemäß der Schutzansprüche 16 bis 18 erlaubt in Verbindung mit den besonderen Seiten- und Bodendiagonalen eine gegenüber herkömmlichen Stirnringkonstruktionen erheblich leichtere Ausführung. Dabei ist das Koppelstutzensegment gemäß Schutzanspruch 17 besonders montagefreundlich bei der Ausrichtung von Stirnrahmen zu Tank, und die Weiterbildung gemäß Schutzanspruch 18 erlaubt eine besonders wirtschaftliche Herstellung der Sattelringsegmente . Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird anhand der Zeichnungen beispielhaft erläutert; dabei zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Tankcontainers;
Fig. 2 eine geteilte Ansicht der Stirnrahmenseiten (von vorne und von hinten) des in Fig. 1 dargestellten Tankcontainers;
Fig. 3 eine Schnittdarstellung einer Bodendiagonale (Ansicht Y aus Fig. 6) ;
Fig. 4 eine Schnittdarstellung der Seitendiagonale im Anschlußbereich an die Eckstütze (Schnitt A-A in Fig. 1) ;
Fig. 5 eine Schnittdarstellung des Anschlußbe- reichs zwischen Tankende und Stirnrahmen
(Schnitt B-B aus Fig. 1) ;
Fig. 6 eine Ansicht auf eine Bodendiagonale
(Teilschnitt C-D aus Fig. 2) ;
Fig. 7 eine Seitenansicht eines Tankcontainers nach dem Stand der Technik;
Fig. 8 eine Teilansicht des Stirnrahmenbereichs des in Fig. 7 dargestellten Tankcontainers (Schnitt A-A aus Fig. 7) ; und
Fig. 9 eine Ansicht auf eine Bodendiagonale des in Fig. 7 dargestellten Tankcontainers (Ansicht Z aus Fig. 8) .
Der Grundaufbau eines erfindungsgemäßen Tankcontainers 1 wird nun anhand der Fig. 1 und 2 näher erläutert. Der Tankcontai- ner 1 umfaßt einen Tank 2 und eine Rahmenstruktur, die den
Tank 2 über Stirnrahmen 3 an seinen Enden aufnimmt. Zur Kopplung ist zwischen den Stirnrahmen 3 und den Enden des Tanks 2 jeweils eine Stirnringanordnung 4 vorgesehen, die weiter un- ten näher erläutert wird. Zwischen den Stirnrahmen 3 verläuft im Bodenbereich eine Längsrahmenstruktur 5, die insbesondere dazu dient, entlang der Tankachse 6 wirkende Kräfte zu übertragen.
Der Tank 2 ist in den Fig. 1, 2 und 5 durch die strich-dop- pelpunktierte Linie dargestellt und wird aus einem zylindrischen Körper 8 gebildet, dessen Enden mit gewölbten Böden 10 verschlossen sind. Der Tank 2 weist weiterhin Armaturen und Anschlüsse auf, die hier nicht dargestellt sind.
Die linke Hälfte der Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht des Tankcontainers 1 und die rechte Hälfte eine Ansicht, bei der die vorderen Rahmenelemente weggeschnitten sind. Beim dargestellten Tankcontainer handelt es sich um eine sogenannte 20' -Einheit, die bei Tankcontainern besonders verbreitet ist, es sind aber auch 10'-, 30'- und 40 ' -Einheiten üblich.
Die Längsrahmenstruktur 5 umfaßt hier untere Längsträger 12, deren Enden jeweils mit den Stirnrahmen 3 verbunden sind. Zu- sätzlich sind Seitendiagonale 14 vorgesehen, die schräg nach oben verlaufend von den unteren Längsträgern ausgehend zu den Stirnrahmen 3 führen. Im Bodenbereich sind Bodendiagonalen 16 vorgesehen, die sich in einer bodennahen Vertikalebene ebenfalls schräg vom unteren Längsträger 12 ausgehend zu den Stirnrahmen 3 erstrecken (siehe dazu auch Fig. 6) .
Die Fig. 2 zeigt ebenfalls in einer geteilten Ansicht die Stirnrahmen des Tankcontainers 1 aus Fig. 1. Die linke Hälfte zeigt dabei das vordere Ende und die rechte Hälfte das hin- tere Ende des Tankcontainers 1. Als hinteres Ende wird bei Tankcontainern das Ende bezeichnet, an dem stirnseitig (hier nicht dargestellte) Bodenarmaturen vorgesehen sind. δ
Die Stirnrahmen 3 sind jeweils aus Eckstützen 18, unteren Eckbeschlägen 20, oberen Eckbeschlägen 22, einem oberen Querholm 24, einem unteren Querholm 26 bzw. 26', oberen Sirndiagonalen 28 und unteren Sirndiagonalen 30 aufgebaut.
Die Seitendiagonalen 14 verbinden jeweils einen Abschnitt L
(siehe Fig. 6) an der Oberseite der unteren Längsträger 12 mit einem Abschnitt M (siehe Fig. 1) an der dem Tank 2 zugewandten Seite der Eckstützen 18. Am stirnrahmenseitigen
Anschlußende der Seitendiagonale 14 ist ein Verstärkungsschuh
15 angeordnet.
Der in Fig. 4 dargestellte Querschnitt der Seitendiagonale 14 zeigt den Anschluß des Verstärkungsschuhs 15 an den Grundflansch 31 der Seitendiagonale 14, von dem zwei Seitenschenkel 32 abgehen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel stehen die Seitenschenkel 32 in einem Winkel Y von 155° vom Grundflansch 31 ab. In anderen Ausführungen beträgt dieser Winkel zwischen 145 und 165° . Im dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt die Tiefe t (siehe Fig. 6) der Seitendiagonale etwa der halben Breite B des unteren Längsträgers 12. Sie sollte jedoch wenigstens ein Drittel dieser Breite betragen.
Die Seitendiagonalen 14 bilden mit dem unteren Längsträger einen Winkel α (siehe Fig. 1) von etwa 13° , in anderen Ausführungen schwankt dieser Winkel zwischen 10 und 16° . Dabei bilden die oberen oder äußeren Ränder der Seitendiagonalen 14 obere Sehnen, welche die unteren Längsholme 12 in drei etwa gleich lange Abschnitte T aufteilen. Die oberen bzw. inneren Ränder der Seitendiagonalen 14 bilden untere Sehnen, welche die äußeren Abschnitte T etwa halbieren.
Der oben beschriebene Aufbau und die Anordnung der Seiten- diagonale 14 erlaubt eine besonders spannungsgünstige
Lastübertragung zwischen dem Anschlußbereich M an den
Eckstützen 18 und dem Anschlußbereich L am unteren Längsträger 12. Das offene Trapezprofil gewährleistet dabei günstige Spannungsübergänge bei hoher Gestaltfestigkeit und geringem Gewicht.
Aufbau und Anordnung der Bodendiagonale 16 werden nachfolgend anhand der Fig. 3 und 6 erläutert. Die in der Fig. 6 dargestellte Seitendiagonale verläuft von einem Anschlußbereich N an der inneren - der Tankachse 6 zugewandten Seite des Längsträgers 12 zu einem Anschlußbereich O an der hinteren - der dem Tank 2 zugewandten - Seite des unteren Querholms 26' . Die Längsachse 33 der Bodendiagonale 16 bildet dabei in der dargestellten Ausführung mit dem unteren Längsträger 12 einen
Winkel ß von etwa 19° . In anderen Ausführungen schwankt dieser Winkel zwischen 15 und 24°.
Fig. 3 zeigt, daß die Bodendiagonalen 16 als Hutprofil mit einem Hauptflansch 33, zwei Seitenschenkeln 34 und 35 sowie zwei Krempenschenkeln 36 und 37 versehen sind. Die Höhe h der Bodendiagonalen 16 beträgt wenigstens ein Drittel der Höhe H (Fig. 1) des Längsträgers 12. Der Hauptflansch 33 verjüngt sich entlang der Achse 33 ' vom Anschlußbereich O am unteren Querholm 26 bzw. 26' zum Anschlußbereich N am Längsträger 12, so daß die beiden Seitenschenkel einen Winkel von etwa 3° einschließen. In anderen Ausführungen beträgt dieser Winkel zwischen 0 und 5° .
Zusätzlich weist der Hauptflansch zur Horizontalen eine Neigung von etwa 5° auf. In anderen Ausführungen beträgt diese Neigung wenigstens 2°. Diese Maßnahme verhindert, daß sich Wasser oder Schmutz auf der Oberseite der Bodendiagonale 16 ansammelt.
Der in Fig. 3 dargestellte Hutprofilquerschnitt der Bodendiagonale 16 zeigt, daß die Seitenschenkel 34 und 35 nahezu vertikal und die Krempenschenkel 36 und 37 nahezu horizontal verlaufen. In anderen Ausführungen sind die Seitenschenkel 34 und 35 weiter geöffnet und schließen mit dem Hauptflansch 33 jeweils einen Winkel zwischen 90 und 135° ein. Die Krempenschenkel 36 und 37 können ebenfalls um einen Winkel zwischen 0 und 5° zur Horizontalen geneigt sein, damit sich an deren Oberseiten keine Ablagerungen bilden.
Der oben beschriebene Aufbau und die Anordnung der Bodendiagonale 16 erlaubt bei flacher Bauweise eine spannungs- optimierte Kraftübertragung zwischen den unteren Querholmen 26 und 26' und den Längsträgern 12. Dabei gewährleisten die Krempenschenkel 36 und 37 eine weiche Anbindung an die Längsträger 12 bzw. die unteren Querholme 26 und 26' und bieten gleichzeitig bei flacher Bauweise eine vergleichsweise hohe Knickstabilität gegen Druckkräfte entlang der Hauptachse 33 ■ .
Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Längsträger 12 aus einem Vierkantrohr mit einem quadratischen Querschnitt ausgebildet. Dabei weisen die Anschlußbereiche L und N der Seitendiagonalen 14 bzw. der Bodendiagonalen 16 eine Überlap- pung (schraffierter Bereich in Fig. 6) von etwa 85% bezogen auf den kürzeren Anschlußbereich (hier N) auf . In anderen Ausführungen sollte diese Überlappung wenigstens 50% betragen, so daß die in unterschiedlichen Ebenen angreifenden Kräfte an den Längsträgern 12 spannungsoptimiert angreifen. So können die resultierenden Spannungen auf das vorhandene Querschnittsprofil und die zur Verfügung stehenden freien Knicklängen abgestimmt werden.
Fig. 5 zeigt den Aufbau der Stirnringanordnung 4. An den ge- wölbten Böden 10 des Tanks 2 sind dabei jeweils zylindrische Sirnringe bzw. Stirnringsegmente 38 angeordnet, die über konische Sattelringsegmente 39 bzw. Sattelringe mit den Stirnrahmen 3 verbunden sind. An den zum Tank weisenden engen Enden der Sattelringsegmente 39 sind zylindrische Koppel- Stutzensegmente 40 bzw. Koppelstutzen ausgebildet, die jeweils mit ihren inneren zylindrischen Umfangsflachen die äußeren zylindrischen Umfangsflachen der Stirnringsegmente 38 umfassen und bei der Montage zur Positionierung auf diesen verschoben werden können. Das Koppelstutzensegment 40 kann beispielsweise an das konische Sattelringsegment 39 einstückig angebördelt sein. Es kann aber auch als Ringstück angesetzt werden.
Das weite Ende des konischen Sattelringsegments 39 ist über seine Stirnfläche mit den Eckstützen 18, den oberen Stirndiagonalen 28 sowie den unteren Stirndiagonalen 30 verbunden. Stirnringsegmente 38 und konische Sattelringsegmente 39 kön- nen entweder einen geschlossenen Ring bilden (siehe Ansicht von vorne in Fig. 2) oder können unterbrochen ausgebildet sein (siehe Ansicht von hinten Fig. 2) und entsprechende Aussparungen für die Anordnung von Armaturen oder anderen Anbauteilen am Tank 2 freilegen. Die konische Gestaltung erlaubt eine materialsparende und dünnwandige Ausführung der Stirnringanordnung 4 und stellt dabei eine stabile Verbindung zwischen Tank 2 und Stirnrahmen 3 sicher. Im dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt der Öffnungswinkel des konischen Sattelringsegments etwa 45°. In anderen Ausführungen kann dieser Öffnungswinkel zwischen 30 und 60° liegen.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Seitendiagonale 14 ein offenes Trapezprofil auf und die Bodendiagonale 16 ein Hutprofil. In anderen Ausführungen kann auch die Bodendiagonale 16 ein Trapezprofil aufweisen bzw. die Seitendiagonale 14 ein Hutprofil .
Der Grundflansch 31 des Trapezprofils und der Hauptflansch 33 des Hutprofils sind in den Fig. 3 und 4 eben dargestellt. Insbesondere diese Flansche 31 und 33 können zur Verbesserung ihrer strukturellen Eigenschaften zusätzliche Kantungen oder Profilierungen aufweisen.
Weitere Ausführungen und Variationen ergeben sich für den Fachmann im Rahmen der nachfolgenden Schutzansprüche.

Claims

13 Ansprüche
1. Tankcontainer (1) mit einem Tank (2) und einem den Tank (2) über Stirnrahmen (3) aufnehmenden Rahmenwerk, bei dem die Stirnrahmen (3) im unteren Bereich über eine Längsrahmenstruktur (5) miteinander verbunden sind, wobei wenigstens zwei seitliche Längsträger (12) vorgesehen sind, die in ihren Endbereichen jeweils eine zwischen Längsträger (12) und einer Eckstütze (18) verlaufende Seitendiagonale (14) und eine zwischen Längsträger (12) und einem unteren Querholm (26, 26') verlaufende Bodendiagonale (16) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Boden- und/oder Seitendiagonale (16, 14) ein offenes Querschnittsprofil aufweisen.
2. Tankcontainer (1) nach Anspruch 1, wobei die Seitendiagonale (14) einen offenen Trapezquerschnitt aufweist, bei dem ein Grundflansch (31) mit den beiden davon ausgehenden Seitenschenkeln (32) jeweils einen Winkel (Y) zwischen 145 und 165° einschließt.
3. Tankcontainer (1) nach Ansprüche 1 oder 2, bei welchem Grundflansch (31) und Seitenschenkel (32) jeweils gleich lang sind.
4. Tankcontainer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welchem die Seitendiagonale (14) in einem Winkel (α) zwischen 10 und 16° zum Längsträger (12) verläuft.
5. Tankcontainer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welchem der eine zwischen Eckstütze (18) und Längsträger (12) verlaufende obere Sehne bildende äußere Rand der Seitendiagonale (14) den Längsträger (12) etwa drittelt.
6. Tankcontainer (1) nach Anspruch 5, bei welchem der eine zwischen Eckstütze (18) und Längsträger (12) verlaufende untere Sehne bildende innere Rand der Seitendiagonale (14) 14 die Strecke auf dem Längsträger (12) zwischen seinem Anschlußende und dem Schnittpunkt mit der oberen Sehne etwa halbiert .
7. Tankcontainer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche bei welchem die Tiefe (t) der Seitendiagonale (14) in horizontaler Richtung quer zur Längsachse (6) des Tankcontainers (1) gesehen wenigstens ein Drittel der Breite (B) des Längsträgerprofils beträgt.
8. Tankcontainer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Bodendiagonale (16) als nach unten offenes Hutprofil ausgebildet ist .
9. Tankcontainer (1) nach Anspruch 8, bei welchem das Hut- profil einen Hauptflansch (33) , zwei Seitenschenkel (34, 35) und zwei Krempenschenkel (36, 37) aufweist
10. Tankcontainer nach Anspruch 9, bei welchem der Hauptflansch (33) eine Neigung von wenigstens 3° zur Horizontalen entlang einer Hauptachse (33 ') aufweist.
11. Tankcontainer (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, bei welchem die Hauptachse (33 ' ) der Bodendiagonale (16) in einem Winkel (ß) zwischen 15 und 24° zum Längsträger (12) verläuft.
12. Tankcontainer (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, bei welchem der Hauptflansch (33) entlang der Hauptachse (33 ' ) vom Querholm (26, 26') ausgehend verjüngt ausgeführt ist, so daß die Seitenkanten des Hauptflansches (33) einen Winkel zwischen 0 und 5° einschließen.
13. Tankcontainer (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 12, bei welchem eine Höhe (h) der Bodendiagonale (16) in vertikaler Richtung quer zur Längsachse des Tankcontainers gesehen wenigstens einem Drittel einer Höhe (H) des Längsträgers (12) entspricht . 15
14. Tankcontainer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Anschlußbereiche (L, N) der Seitendiagonalen (14) und der Bodendiagonalen (16) am Längsträger (12) eine Überlappung von wenigstens 50% aufweisen.
15. Tankcontainer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem der Längsträger (12) aus einem Hohlprofilträger mit quadratischem Querschnitt gebildet wird, dessen Seitenflächen jeweils parallel zu einer Vertikal- bzw. Horizontalebene verlaufen.
16. Tankcontainer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche bei welchem die Verbindung zwischen Tank (2) und Stirnrahmen (3) über ein am Tank befestigtes zylindrischen Stirnringsegment (38) und ein am Stirnrahmen (3) befestigten konisches Sattelringsegment (39) erfolgt.
17. Tankcontainer (1) nach Anspruch 16, bei welchem am zum Tank weisenden engen Ende des Sattelringsegments (39) ein zylindrisches Koppelstutzensegment (40) ausgebildet ist, das mit seiner inneren zylindrischen Umfangsflache an der äußeren zylindrischen Umfangsflache des Stirnringsegments (38) anliegt .
18. Tankcontainer (1) nach Anspruch 17, bei welchem das Koppelstutzensegment (40) einstückig am Sattelringsegment (39) ausgebildet ist.
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