WO2012028651A1 - Behälteranordnung, insbesondere kryobehälteranordnung - Google Patents

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WO2012028651A1
WO2012028651A1 PCT/EP2011/065026 EP2011065026W WO2012028651A1 WO 2012028651 A1 WO2012028651 A1 WO 2012028651A1 EP 2011065026 W EP2011065026 W EP 2011065026W WO 2012028651 A1 WO2012028651 A1 WO 2012028651A1
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tension
container
deflection
outer container
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Matthias Rebernik
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Matthias Rebernik
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    • F17C2223/0153—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL
    • F17C2223/0161—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL cryogenic, e.g. LNG, GNL, PLNG

Definitions

  • Container arrangement in particular cryocontainer arrangement
  • the invention relates to a container arrangement, in particular cryocontainer arrangement, with an outer container for receiving an inner structure, in particular an inner tank or devices, wherein the inner structure is suspended directly or indirectly by at least one at least one fastening element having suspension device on the outer container, wherein the suspension device at least one first deflection and wherein at least one preferably formed as a pressure and / or tension element fastener of the inner structure, preferably from a first breakpoint on the inner structure, at least one defined by the first deflection deflecting point to a second breakpoint on the outer container or one with the outer container connected external structure is guided.
  • the suspension of the inner tank of a cryogenic tank must meet different requirements.
  • the aim is to position the inner tank in the outer container in all operating states of the cryotank.
  • the heat input via the inner tank suspension should be as low as possible in order to minimize storage losses.
  • the inner tank suspension represents a thermal bridge between the outer container located at ambient temperature and the cold inner tank.
  • the aim is to produce the largest possible thermal resistance via the inner tank suspensions.
  • a large thermal resistance results in low cross-sectional area, long length and a material with a low thermal conductivity and high strength.
  • the design of the inner tank suspension of a cryogenic container must take into account changes in length of the inner tank relative to the outer container of a few millimeters.
  • embodiments are known that provide a two- or multi-stage support, such as from US 3,446,388, in which a second axial support with appropriate load goes to stop, unloaded but has no contact with the inner tank and therefore unloaded a lesser heat input is to be expected loaded.
  • a central tube is supported at both ends on the outer container and is secured in its center on the inner tank. The tube is just rigid enough to carry the loads as a result of the dead weight of the inner tank and its contents. Dynamic stresses result in deformation of the central tube, through which supports at the two ends of the inner tank contact the tube, thus shortening the cantilevered length of the tube sufficiently to withstand the dynamic loads.
  • a third, direct stop between inner tank and outer container is proposed for extraordinary loads, such as in the event of a crash.
  • US Pat. No. 3,155,265 describes a suspension system for a spherical cryotank, the geometry of which has been chosen such that the thermal expansion due to the cooling of the inner tank and of the suspension elements just compensate each other.
  • the thermal expansions of the suspension elements are a determining factor for the geometry of the overall arrangement, which is why for transient operating conditions - ie states during cooling or warming - undefined states can occur as a result of different cooling rates.
  • the geometry required to compensate for the thermal expansion is clearly given by ratios of the tank dimensions and the suspension elements to one another. The resulting required geometry leads to increasing space requirement of the suspension with increasing length to diameter ratio of the container.
  • the US 5,263,604 solves the problem of thermal thermal expansion by attachment of the suspension elements in the center of symmetry of the inner tank suspension, which just for reasons of symmetry due to thermal expansion undergoes no relative displacement to the outer container.
  • the inherent disadvantage of a very low support effect against rotation can be remedied by tangential additional supports.
  • 620 B3 is a cryostat assembly with thermally compensated centering for storing cryogenic fluids in at least one cryogenic container, which is suspended from thermally insulating suspension tubes, which are connected to an outer shell of the Kryostatan ever, wherein the cryocontainer by means of at least three Centering element distributed over the circumference of the cryogenic container is centered against the outer container.
  • the cryostat arrangement has an actuator which has a different thermal expansion coefficient to the cryocontainer and therefore compensates for the shrinkage of the cryocontainer caused by the cooling.
  • the publication JP 58-027 384 A discloses a cryostat having an inner container and an outer container, wherein the inner container is suspended by a suspension device on the outer container.
  • the suspension device has a deflection device, wherein a fastening element is guided from a breakpoint on the inner structure via a deflection point defined by the deflection device to a breakpoint on the outer structure.
  • the deflection device is formed by an annular intermediate member, which is connected via rod-like fastening parts both with the outer container, and with the inner container each articulated.
  • the disadvantage is that the arranged between the outer and inner container intermediate member takes up much space to complete.
  • the SU 992 891 AI shows a container assembly with an outer container and an inner container, wherein the inner container is suspended via a plurality of supporting at the bottom or foundation fastening means.
  • Each fastening device has a pressure element which is supported on the ground and to which a tension element, which acts on the inner container, is articulated.
  • the fastening device is thus guided starting from the inner structure via a deflecting device formed by the joint between the tensile and compressive element through openings of the outer container to a foundation.
  • This suspension has the disadvantage that it may come to an undesirable heat input into the container assembly on the adjoining the foundation fastening device.
  • thermal expansion of the two containers can only be compensated insufficiently.
  • the object of the invention is to avoid these disadvantages and to provide a container assembly, the inner tank suspension has effective measures to compensate for thermal expansion due to temperature differences.
  • the suspension structure for various types of containers and sizes should be suitable and very easy to customize, with the available space between the two containers should be used optimally.
  • this is achieved in that the deflection point on the outer container or on the inner structure preferably rigidly arranged or on the deflection - from the first and second breakpoint spaced - on the outer container and / or on the inner structure movable, preferably slidably guided.
  • the pressure and / or tension elements have no or only a very small thermal expansion and can be stretched from the inner structure to the outside to the outer container.
  • the inner structure may be connected directly or indirectly - for example via a frame connected to the inner structure or via a frame - with the outer container or the outer structure.
  • the inner structure can be formed, for example, by an inner tank, for example a cryogenic tank or a heat storage, or devices requiring special thermal conditions.
  • the first deflection device can be connected directly or indirectly in at least one third breakpoint with the outer container or the inner structure.
  • Deflection point here is to be understood as a force deflection point which deflects the supporting and holding forces acting in the first and second holding points-based on an imaginary straight force line connecting the two holding points.
  • the deflection device which may be formed by a compression or tension part, for example a tension strut, is thereby supported at one or more third holding points directly or indirectly on the outer container or the inner structure.
  • the third breakpoint can be formed by a fixed bearing or a movable bearing.
  • third breakpoints can also be defined by a sliding surface between the deflection device and the outer container or the inner structure.
  • the first breakpoint and the third breakpoint are arranged in a normal plane on the longitudinal axis of the inner tank.
  • the fastening element has at least one first pressure and / or tension part connected to the inner structure and at least one second pressure and / or tension part connected to the outer container or the outer structure.
  • the first and the second pressure and / or tension part can be connected to one another at the deflection point.
  • the pressure and / or tension element may be formed by a pressure or traction means, preferably a rope or a belt or a band or rods, and the first deflection by a roller or a sliding surface or a lever, preferably the pressure and / or tension element is guided axially movable in or on the first deflecting device.
  • first breakpoint and the third breakpoint, and preferably the deflection point are arranged in a meridian plane containing the longitudinal axis of the inner tank, wherein preferably at least one second breakpoint is arranged outside the meridian plane. It is particularly space-saving if the pressure and / or tension element, preferably in the deflection point, is displaceably mounted via a guide element connected to the inner structure, preferably parallel to the meridian plane.
  • the guide element can be dispensed with if two second pressure and / or tension parts, preferably at the deflection point, are connected to the first pressure and / or tension part, wherein preferably the second pressure and / or tension parts are arranged symmetrically to the meridian plane.
  • the subject invention uses the difference of thermal expansion due to different thermal expansion coefficients of inner structure and outer container and pressure and / or tension elements or parts of the suspension device together with a dependent on the ratio of the coefficient of thermal expansion geometry, the changes in distance due to the cooling or the heating compensate for one of the two or both containers just so that no significant additional loads in the suspension structure caused by these thermal thermal expansion.
  • the pressure and / or tension element is deflected several times via a plurality of first deflection devices connected to the inner structure.
  • At least two adjacent suspension devices have a common pressure and / or tension element and form a suspension unit.
  • a simple compensation of the thermal expansions can be achieved if at least one first deflection point is arranged in the region of the inner structure, wherein preferably the deflection point and the first breakpoint are arranged in a normal plane on the longitudinal axis of the inner tank.
  • the first tensile part can wrap around part of the circumference of the inner tank or a part connected to the inner structure.
  • the outer structure has at least one designed as a strut strut, which is connected via at least one first support at a fixed end fixed to the outer container, and which spaced from the fixed support at a loose end, a second deflection for the Compression and / or tension element, wherein the pressure and / or tension element coming from the inner tank via the second deflection is guided to a second breakpoint or a deflection on the outer container, wherein preferably the pressure and / or tension element of the deflection back to the second Guided deflection and firmly connected to this.
  • the pressure strut should have a smaller thermal expansion coefficient than the outer container.
  • the outer structure has at least one strut designed as a tension strut, which is preferably firmly connected to the outer container, and which has at least one loose end a second deflection device for the pressure and / or tension element, wherein the pressure - And / or tension element coming from the inner tank preferably via at least one outer container fixed deflection point to the second deflection device and on to a second breakpoint on the outer container is guided.
  • the tension strut has a larger coefficient of thermal expansion than the outer container.
  • each compression or tension strut is disposed in a meridian plane of the inner tank, wherein the fixed end of the pressure or tension strut is located closer to the longitudinal axis of the inner tank, as the loose end, and preferably wherein the pressure - or tension struts - viewed in plan view - are arranged in a star-like.
  • a pressure or tension strut is provided for two adjacent suspension devices and / or per suspension unit, wherein preferably the pressure or tension struts - viewed in plan view - are arranged in the form of a preferably equilateral polygon.
  • the advantage of all design variants is that the suspension devices for different container lengths can be adapted very easily by means of different compensation elements, so that a cost-effective production for a whole modular system of containers is made possible.
  • Another advantage is that the available space between the inner structure and the outer container is used at a distance from the container longitudinal axis, so that the total length of the inner tank to the necessary minimum distance for the thermal insulation, such as radiation shields or multi-layer insulation or powder insulation or vacuum insulation , can approach the outer container.
  • the available space can thus be optimally used as a storage volume.
  • Another possibility for improvement consists in providing appropriate depressions or bulges in the end regions of the inner tank or in the end regions of the outer container so as to increase the effective thermal length of the pressure and / or tension elements while still optimally utilizing the existing installation space.
  • the first deflection point can also be formed by a joint, preferably a ball joint.
  • a particularly preferred embodiment variant of the invention provides that the preferably a sliding shoe having first deflection t is guided on the outer container in the circumferential direction directly or indirectly displaceable and is supported by a preferably designed as a push rod tensile or pressure member on a support member on the outer container. Due to the arcuate design of the push rod and the fact that it is supported over its entire length by the outer container, it is possible to form the push rod with a very small cross-section, since it is claimed only on pressure, but not on bending. Therefore, not only the property can be exploited that the pressure rod has a negligible coefficient of thermal expansion, but also a certain spring behavior are taken into account advantageous. This spring behavior is important when the inner container is loaded, for example, by inertial forces, or to compensate for changes in length, which is not compensated by the special inventive design can be. It can thus achieve an extremely compact and robust design.
  • FIGS. show schematically:
  • FIG. 1 shows a container arrangement according to the invention in a view in a first embodiment
  • Fig. 2 shows this container arrangement in a side view
  • FIG. 4 shows a container arrangement according to the invention in a view in a second embodiment variant
  • FIG. 6 shows a container arrangement according to the invention in a view in a third embodiment
  • Fig. 7 shows this container arrangement in a side view
  • FIG. 9 shows a container arrangement according to the invention in a view in a fourth embodiment
  • Fig. 12 shows this container arrangement in an oblique view
  • FIG. 13 shows a container arrangement according to the invention in a fifth embodiment variant
  • FIG. 14 shows a container arrangement according to the invention in a sixth embodiment
  • FIGS. 15 to 20 show various embodiments of first deflection devices for the container arrangement according to the invention
  • FIG. 21 shows a container arrangement according to the invention in a seventh embodiment variant
  • FIG. 22 shows a second deflection device from FIG. 21 in detail
  • FIG. 23 shows a container arrangement according to the invention in an eighth embodiment variant
  • FIG. 24 shows a container arrangement according to the invention in a ninth embodiment variant
  • FIG. 25 shows in detail a tension strut of the container arrangement shown in FIG. 24;
  • FIG. 26 shows a container arrangement according to the invention of a tenth embodiment variant
  • FIGS. 27 to 31 show an eleventh embodiment of the invention, respectively in axionometric representations
  • FIGS. 32 and 33 show a twelfth embodiment variant
  • Fig. 34 and Fig. 35 a thirteenth embodiment of the invention of the container assembly according to the invention in partially sectioned oblique views.
  • a container assembly 1 an inner structure formed by an inner tank 2 is suspended by at least one at least one fastening element having suspension device 4 on the outer container 5.
  • the fastening elements are formed in the exemplary embodiments by pressure and / or tension elements 3.
  • the pressure and / or tension elements 3 have a supporting function and connect the inner tank 2 to the outer container 5.
  • the pressure and / or tension elements 3 are from a first breakpoint X on the inner tank 2 via at least one first deflection device 6 to a second breakpoint A is guided on the outer container 5 or to an outer structure 17 connected to the second holding point A on the outer container 5.
  • the deflection device 6 engages at a deflection point B am Pressure and / or tension element 3 on.
  • the first deflection device 6 may be connected to the inner tank 2 or the outer container 5.
  • FIGS. 1 and 2 show an embodiment of a container arrangement 1 consisting of at least three suspension means 4 both in the region of the upper, and in the region of the lower end side of the inner tank 2, of which only a suspension device 4 on the upper end face 2a of the inner tank 2 is shown by way of example.
  • Each suspension device 4 has at least one pressure and / or tension element 3, wherein each pressure and / or tension element 3 in the example shown in FIGS. 1 to 3 are formed by pressure and / or tension parts 11, 12.
  • the compression and / or tension members 11, 12 may be struts or ropes.
  • first pressure and / or tension member 11 via the first breakpoint X with the inner tank 2 and a second pressure and / or tension member 12 via the second breakpoint A with the outer container 5 is connected.
  • First and second pressure and / or tension member 11, 12 are connected to each other at the deflection point B, wherein in the deflection point B, a first deflection device 6 engages.
  • the first deflection device 6 is formed by a third pressure and / or tension part 13 and firmly connected to the inner tank 2 in a third holding point Y.
  • the compression and / or tension members 11, 12 and 13 are made of a material having a different thermal expansion coefficient to the material of the inner tank 2, for example carbon fiber reinforced plastic (CFRP), which has a coefficient of thermal expansion close to zero, low thermal conductivity, especially at low temperatures, and has a high strength.
  • CFRP carbon fiber reinforced plastic
  • Fig. 1 and Fig. 2 further show that the distance between the inside of the outer container 5 to the inner tank 2 to the by the insulation (radiation shields, MLI (Multi-Layer Insulation), powder, vacuum, etc.) predetermined minimum size including the necessary Manufacturing tolerances can be designed because no components, attachments or other elements of the suspension device 4 for the inner tank 2 in the relevant area of the end face 2a of the inner tank 2 in the vicinity of its longitudinal axis 2 'are required.
  • the insulation radiation shields, MLI (Multi-Layer Insulation), powder, vacuum, etc.
  • FIG. 3 The operating principle of the suspension device 4 shown in FIG. 1 and FIG. 2 is shown in FIG. 3.
  • X wa rm, Ywarm and B warm are the locations of the breakpoints X, Y and the deflection point B in the warm state of the inner tank 2, with X k ait, Ykait, and B ka i t the corresponding locations of the breakpoints X, Y and Turning point B in the cold state of the inner tank 2 denotes.
  • each point on the inner tank 2 moves due to the thermal expansion in the direction of a center of symmetry SZ of the suspension device 4 of the inner tank 2.
  • the third breakpoint Y wa rm displaces along the connecting line SY with the center of symmetry SZ to position Y ka i t
  • the first breakpoint X wa rm moves along the connecting line SX with the center of symmetry SZ to the position X ka i t
  • the displacement paths of the holding points X and Y in ⁇ Ko ⁇ ordinatenraumen x and y are with ⁇ , Ay ⁇ x and ⁇ denoted y Ay.
  • suspension device 4 in the case of carbon fiber reinforced plastic undergoes virtually no change in length, but is attached to the holding points X, Y, which shift relative to each other, there is a corresponding change in position of the individual pressure and / or tension members 11, 12, 13 and Holding points X, Y of the suspension device 4 to each other, which is used to compensate for the increased distance of the outer container 5 from the inner tank 2.
  • the design of the geometry can not be arbitrary, but depends on the size ratios of the container assembly 1, in particular the length to diameter or length to width to height ratio of the inner tank 2 and the outer container. 5
  • Fig. 4 and Fig. 5 show a modification of the reference to FIG. 1 to 3, in which the first pressure and / or tension part 11 of the pressure and / or tension element 3 and the third pressure and / or tension part 13 of the first deflection device 6 are arranged in a meridian plane ⁇ of the inner tank 2 ,
  • the pressure and / or tension parts 11, 13 are thus oriented radially in the direction of the longitudinal axis 2 'of the inner tank 2.
  • the second pressure and / or tension part 12 of the pressure and / or tension element 3 is arranged outside the meridian plane ⁇ and with one end at the deflection point B with the first and third pressure and / or tension parts 11 and 13, and with the other end in the second breakpoint A connected to the outer container 5.
  • a guide 14 attached to the inner tank 2 is required parallel to the meridian plane ⁇ in order to absorb the forces normal to the meridian plane ⁇ . men.
  • a separate guide can be dispensed with, if two second pressure and / or tension parts 12 are mounted symmetrically to the meridian plane ⁇ at the deflection point B, since this does not result in normal loads on the meridian plane ⁇ , in which the pressure and / or tension parts 11, 13 occur ( Figures 6 and 7).
  • FIG. 8 shows the principle of a further advantageous embodiment, which in turn utilizes different thermal expansions between the inner tank 2 and the pressure and / or tension elements 3.
  • a suspension device 4 is shown schematically with a warm inner tank 2 and cold inner tank 2.
  • the pressure and / or tension element 3 of the suspension device 4 in this case has a first pressure and / or tension part 11 and a second pressure and / or tension part 12, which are connected to one another in a deflection point B.
  • the further explanation of the principle is made on the basis of tension members 11, 12, which also integrally formed and by a between the first and the second breakpoint X, A continuously trained traction means, such as a rope or a belt may be formed.
  • a first deflection device 6 engages the tension element 3.
  • the first deflection device 6 may be formed by a deflecting surface or deflection roller connected to the inner tank 2.
  • the first tensile member 11 wraps around a portion of the circumference of the inner tank 2, wherein cp of the wrap angle is designated, and is connected to the inner tank 2 in the first breakpoint X.
  • the deflection point B now moves warmly by an angle ⁇ away from the point Xkait and does not shift along the imaginary line SB to the center of symmetry SZ of the suspension device 4.
  • This "difference in length" is directly proportional to Angle cp.
  • the deflection point and the first breakpoint X can be arranged in a normal plane n on the longitudinal axis 2 'of the inner tank 2. This embodiment can be done both with a horizontal guidance of the deflection point B, as well as without horizontal guidance.
  • FIGS. 9 to 12 show a variant embodiment for a single suspension device 4, which operates according to the functional principle described with reference to FIG. 8, wherein the deflection device 6 is only indicated.
  • a traction element 3 of a suspension device 4 formed by a traction means is not further in the region of its first end 3 'at a first breakpoint X of the inner tank 2 and in the region of its second end 3 "at a second breakpoint A of FIG attached to the outer container 5, wherein the tension member 3 is divided by the support means with deflection 6 'formed first deflection 6, which is fixed to the inner tank 2, in two the first and second tension members 11, 12 corresponding routes Sl and S2 Sl ranges from the first break point X to the deflection device 6, the second stretch S2 extends from the first deflection device 6 to the second break point A.
  • the tension elements 3 are made of a material having a thermal expansion coefficient different from the thermal expansion coefficients of the inner tank 2 and consist for example of fiberglass reinforced Plastic or pol yamid.
  • the distance between the first deflection device 6 and the first breakpoint X is shortened by the thermal shrinkage of the inner tank 2, whereby at the same time the distance between the first deflection device 6 and the second breakpoint A increases. Since both the first break point X with the first end 3 'of the tension element 3, and the first deflection 6 are attached to the inner tank 2, their distance from one another changes according to the material properties of the inner tank 2 and the temperature change. If the inner tank 2 cools down, the distance between the first end 3 'and the first deflection device 6 is shortened. The distance S2 is extended, the distance S1 is shortened.
  • the differences in length are compensated by sliding or unwinding of the tension element 3 on the first deflection device 6. If the distance between the first end 3 'and the first deflection device 6 is selected such that the shortening of the distance S1 corresponds exactly to the extension of the distance S2, the cooling of the inner tank 2 will not result in any additional loads on the tension elements 3.
  • Another advantage of this embodiment lies in the simple adaptability for different lengths of the container assembly 1, as will be explained with reference to FIG. 14. Since longer container arrangements 1 also result in a larger change in the distance between the second end 3b of the tension element 3 and the first deflection device 6, a correspondingly larger one is required Distance change of the distance Sl. This can be achieved simply by a greater distance between the first end 3 'and the first deflection device 6.
  • a continuous flexible traction means made of carbon fiber reinforced plastic may be provided for the tension element 3, which is guided over a plurality of first deflection devices 6 on the inner tank 2.
  • At least two suspension devices 4 can be combined to form a suspension unit 15, wherein the tension elements 3 of adjacent suspension devices 4 can be connected or implemented in one piece.
  • the first breakpoint X of the tension element 3 on the inner tank 2 can be formed by a first deflection device 6.
  • the first deflecting devices 6 may have various shapes, as shown in FIGS. 15 to 20.
  • FIG. 15 shows the functional principle of a simple solution for a suspension unit 15, in which a flexible tension element 3 is simply guided over first deflection devices 6 formed by deflection rollers or cylindrical deflection surfaces.
  • first deflection devices 6 formed by deflection rollers or cylindrical deflection surfaces.
  • the tension element 3 designed jointly for the adjacent suspension devices 4 can be fastened to the inner tank 2 at the first holding point X via a fastening element 16.
  • FIG. 16 As FIG.
  • a sliding shoe 6b of the first deflection device 6 pivotally mounted about an axis 6 "can be fastened to the tension element 3 by clamping or gluing - in this case the sliding movement takes place between the sliding block 6b and the deflection bolt 6c.
  • the sliding block 6b which is mounted pivotably about the deflecting pin 6c, to completely surround the deflecting pin 6, as shown in Fig. 17.
  • an anchoring element 6d pivotable about the deflecting pin 6c can be used for two separate pulling elements 3 be provided from carbon fiber reinforced plastic (Fig. 18).
  • FIG. 19 shows an embodiment in which less flexible rigid rods are provided for the two pressure and / or tension members 11, 12 of the pressure and / or tension element 3 instead of cables, wherein in FIG. 20 the first pressure and / or or tensile member 11 is designed as a single suspension element, which is supported on the inner tank 2 via a fixed bearing 16a.
  • the deflection device 6 is formed by a pivotable deflection lever 6 e. Such a support is required if a paired arrangement of two mutually coupled pressure and / or tension elements 3 is dispensed with.
  • the two pressure and / or tension members 11, 12 are made for example of the same material and preferably have a coefficient of thermal expansion close to zero.
  • FIG. 21 shows a structural design of a suspension device 4 of a container arrangement 1 with a heat expansion compensating, formed by a band tension element 3 on the inner tank 2, which is guided over first deflection 6 and with an outer structure 17 to compensate for the thermal expansion of the outer container 5.
  • Die External structure 17 is connected via a first support 18 and via a second support 19 with the outer container 5 not shown.
  • the outer structure 17 has a strut 20 designed as a pressure strut 21 with a fixed and a loose end 21a, 21b, which is displaceably mounted with respect to the first support 18 and is fixedly connected to the outer container 5 at the fixed end 21a via the second support 19.
  • the first support 18 is located between the loose end 21b and the fixed end 21a of the strut 20th
  • FIGS. 21 and 22 The mode of operation is apparent from FIGS. 21 and 22. If the outer container 5 heats up, this expands in succession, as a result of which the distance between the first support 18 and the second support 19 increases. In this case, the loose end 21b of the compression strut 21, which has a thermal expansion coefficient close to zero and thus does not change its length, is moved in the direction of the first support 18.
  • FIG. 23 shows an outer structure 17 for compensating for the thermal expansion of the outer container 5, in which the tension element 3 is fastened to the first support 18 and thus to the outer container 5, but not to the strut 20 designed as a compression strut 21.
  • a relative movement between the tension member 3 and the loose end 21b of the strut 21 can take place.
  • the outer container 5 is heated, the distance between the first support 18 and the second support 19 increases. Since the pressure strut 21 has a smaller coefficient of thermal expansion than the outer container 5, it undergoes a significantly smaller elongation or even a slight shortening due to the temperature change the distance 23 between the loose end 21b of the strut 21 and the first support 18, to which the tension element 3 is attached, is reduced. In order for a piece is released according to the reduction of the distance 23 and the distance increase between the inner tank 2 and the outer container 5 compensated.
  • tension element 3 with its second end 3b is guided around a deflection 22 on the first support 18 and fastened to the pressure strut 21, as shown in FIG. 25, then the function is merely enhanced with the same functional principle. However, a portion of the tension element 3 must still be able to perform a relative movement to the compression strut 21.
  • the tension element 3 may be formed by a flexible band, for example made of carbon fiber reinforced plastic.
  • the temperature changes on the inner tank 2 and the outer container 5 are balanced separately. It will be so exclusively tension elements 3 used with compensation for the thermal expansion.
  • FIG. 24 shows an embodiment with a compensation for the outer container 5 by means of a strut 20 designed as a tension strut 24.
  • a strut 20 designed as a tension strut 24.
  • the thermal expansion coefficient of the tension strut 24 it is necessary for the thermal expansion coefficient of the tension strut 24 to be greater than that of the material of the outer container 5.
  • the pulling element 3 coming from the first deflection device 6 on the inner tank 2 is guided over outer container-fixed first and second deflection points 25, 26, the tension element being guided around a second deflection device 27 at the loose end of the tension strut 24 between two second deflection points 26.
  • Fig. 25 shows the embodiment of Fig. 24 in detail.
  • the tension strut 24 is fixed with its fixed end 24a on the outer container 5.
  • the tension member 3 is guided around the other loose end 24b.
  • This design requires that the coefficient of thermal expansion of the tension strut 24 is greater than that of the outer container 5.
  • the tension strut 24 expands when heated more than the corresponding distance on the outer container 5 and there is a relative movement between a deflection 27 for the tension element 3 am loose end 24b of the tension strut 24 and the deflection points 25, 26th
  • the tension struts 24 can also connect in pairs the suspension points on the outer container 5 and thus simplify the fastening or guiding of the tension struts 24 on the outer container 5.
  • the inner container 2 is fastened in each case to a sliding shoe 6a, which is attached to the outer container 5, via a total of four first tension or pressure parts 11 designed here as tension rods.
  • the shoes 6a are not rigidly attached to the outer container 5, but guided in the circumferential direction movable.
  • a total of four - here as printing bars formed second tensile or compressive parts 12 are based on two stops 31 on the outer container 5 and bias the deflector 6 in the direction of the arrows 30 before.
  • the pressure rods need not be attached to the stops 31 nor to the deflection 6, it is sufficient that they are clamped between these components 31, 6 are held. It can be seen from FIGS.
  • the second tensile or pressure parts 12 designed here as pressure rods are arcuately shaped and abut against the outer container 5 on the inside, so that they end at the end 12 'facing the deflection point B' second tensile or compressive parts 12 are supported and kinking is reliably prevented.
  • The, third breakpoints Y-defining, radial Abstützept are each formed by a sliding surface 10 between the second tensile or pressure member 12 and the outer container 5, wherein the sliding surface 10 compensates for temperature-induced different thermal expansion between tensile and compressive part 12 and the outer container 5.
  • the deflection device 6 can be fixedly connected to the second tension or compression part 12 or formed by the deflection point B facing the end 12 'of the tension and compression member 12 itself (Fig. 34, Fig. 35).
  • the cross sections of the printing bars which are thus charged only to pure compressive stress, are made very low. It therefore also results in a certain spring effect, which can compensate for example, inertial forces or tolerances.
  • the outer container 5 now expands due to an increase in temperature, the circumferential length increases, but the length of the second tensile or pressure parts 12 practically does not change due to its low coefficient of thermal expansion.
  • the deflection device 6 therefore moves angularly counter to the arrows 30 in FIG. 27. In this way, the prestress would be released and a play would arise so that the inner container 2 would no longer be stored securely.
  • the outer container 5 simultaneously expands in the axial direction, so that the deflection devices 6 move away from the fastening elements 16 of the first tensile or pressure parts 11 on the inner container 2, as seen here in the axial direction.
  • the first tensile or pressure parts 11 are not fastened directly to the inner container 2, but via movable brackets 33 and compensating elements 32 on the fastening elements 16, which are here are only indicated, attached. In this way, increased constructive degrees of freedom in the design of the system can be achieved.
  • FIGS. 34 and 35 show alternative embodiments similar to FIGS. 27 to 33, in which the deflection point B is formed by a ball joint 6 f. It is clearly evident that the outer container 5 has a circumferential circular guide region 7 for the compression or tension member 12 in the region of the container rim 8, wherein for the guide function may be provided a permanently connected to the outer container 5 reinforcing plate 9.
  • the deflecting devices 6 are provided on the outer container 5 in order to take particular account of the thermally induced changes in length on the outer container 5.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Behälteranordnung (1), insbesondere Kryobehälteranordnung, mit einem Außenbehälter (5) zur Aufnahme einer Innenstruktur, insbesondere eines Innentanks (2) oder von Geräten, wobei die Innenstruktur direkt oder indirekt durch zumindest eine mindestens ein Befestigungselement aufweisende Aufhängungseinrichtung (4) am Außenbehälter (5) aufgehängt ist, wobei die Aufhängungseinrichtung (4) mindestens eine erste Umlenkeinrichtung (6) aufweist, und wobei zumindest ein vorzugsweise als Druck- und/oder Zugelement (3) ausgebildetes Befestigungselement von der Innenstruktur, vorzugsweise von einem ersten Haltepunkt (X) an der Innenstruktur, über zumindest einen durch die erste Umlenkeinrichtung (6) definierten Umlenkpunkt (B) zu einem zweiten Haltepunkt (A) am Außenbehälter (5) oder zu einer mit dem Außenbehälter (5) verbundenen Außenstruktur (17) geführt ist. Um eine effektive und platzsparende Kompensation von Wärmedehnungen zu erreichen ist vorgesehen, dass der Umlenkpunkt (B) am Außenbehälter (5) oder an der Innenstruktur - vorzugsweise starr - angeordnet oder über die Umlenkeinrichtung (6) - vom ersten und zweiten Haltepunkt (X, A) beabstandet - am Außenbehälter (5) und/oder an der Innenstruktur beweglich, vorzugsweise gleitend, geführt ist.

Description

Behälteranordnung, insbesondere Kryobehälteranordnung
Die Erfindung betrifft eine Behälteranordnung, insbesondere Kryobehälteranordnung, mit einem Außenbehälter zur Aufnahme einer Innenstruktur, insbesondere eines Innentanks oder von Geräten, wobei die Innenstruktur direkt oder indirekt durch zumindest eine mindestens ein Befestigungselement aufweisende Aufhängungseinrichtung am Außenbehälter aufgehängt ist, wobei die Aufhängungseinrichtung mindestens eine erste Umlenkeinrichtung aufweist, und wobei zumindest ein vorzugsweise als Druck- und/oder Zugelement ausgebildetes Befestigungselement von der Innenstruktur, vorzugsweise von einem ersten Haltepunkt an der Innenstruktur, über zumindest einen durch die erste Umlenkeinrichtung definierten Umlenkpunkt zu einem zweiten Haltepunkt am Außenbehälter oder zu einer mit dem Außenbehälter verbundenen Außenstruktur geführt ist.
Die Aufhängung des Innentanks eines Kryotanks muss unterschiedliche Anforderungen erfüllen. Ziel ist eine Positionierung des Innentanks im Außenbehälter in allen Betriebszuständen des Kryotanks. Dabei soll der Wärmeeintrag über die In- nentankaufhängung möglichst gering sein, um Speicherverluste zu minimieren.
Die Innentankaufhängung stellt eine Wärmebrücke zwischen dem auf Umgebungstemperatur befindlichen Außenbehälter und dem kalten Innentank dar. Um den Wärmeeintrag über diese Wärmebrücke möglichst gering zu halten, wird danach gestrebt, einen möglichst großen Wärmeleitwiderstand über die Innentank- aufhängungen zu erzeugen. Ein großer Wärmeleitwiderstand ergibt sich bei geringer Querschnittsfläche, großer Länge und einem Werkstoff mit einer geringen Wärmeleitfähigkeit bei gleichzeitig hoher Festigkeit. Die Konstruktion der Innentankaufhängung eines Kryobehälters muss Längenänderungen des Innentanks relativ zum Außenbehälter von einigen Millimetern berücksichtigen.
Aus den Druckschriften US 5,651,473 und US 7,344,045 ist es bekannt, die Innentankaufhängung auf koaxialen Rohrstücken an beiden Enden des Innentanks auszubilden, von denen eines als Festlager ausgeführt ist und neben den radialen Kräften auch axiale Kräfte aufnehmen kann, und das andere als Loslager ausgeführt ist.
Weiters sind Ausführungen bekannt, die eine zwei- oder mehrstufige Abstützung vorsehen, etwa aus der US 3,446,388, bei der eine zweite axiale Abstützung bei entsprechender Belastung auf Anschlag geht, unbelastet aber keinen Kontakt zum Innentank aufweist und daher unbelastet ein geringerer Wärmeeintrag zu erwarten ist als belastet. Eine weitere Ausführung zeigt die US 3,905,508, bei der ein zentrales Rohr an seinen beiden Enden am Außenbehälter abgestützt ist und in seine Mitte am Innentank befestigt ist. Das Rohr ist gerade biegesteif genug, um die Belastungen als Folge des Eigengewichtes des Innentanks und seines Inhaltes zu tragen. Dynamische Belastungen führen zu einer Verformung des zentralen Rohres, durch welche AbStützungen an den beiden Enden des Innentanks in Kontakt mit dem Rohr treten und so die freitragende Länge des Rohres ausreichend verkürzen, um den dynamischen Belastungen standzuhalten. Ein dritter, direkter Anschlag zwischen Innentank und Außenbehälter wird für außerordentliche Belastungen, wie z.B. im Crashfall, vorgeschlagen.
Die US 3,155,265 beschreibt ein Aufhängungssystem für einen kugelförmigen Kryotank, dessen Geometrie so gewählt wurde, dass die thermischen Wärmedehnungen in Folge des Abkühlens des Innentanks und der Aufhängungselemente sich gegenseitig gerade kompensieren. Dabei sind die Wärmedehnungen der Aufhängungselemente ein bestimmender Faktor für die Geometrie der Gesamtanordnung, weshalb für transiente Betriebszustände - also Zustände während des Abkühlens oder des Aufwärmens - Undefinierte Zustände als Folge unterschiedlicher Abkühlungsgeschwindigkeiten auftreten können. Gleichzeitig ist die für einen Ausgleich der Wärmedehnungen erforderliche Geometrie eindeutig über Verhältnisse der Tankabmessungen und der Aufhängungselemente zueinander gegeben. Die daraus resultierende erforderliche Geometrie führt mit steigendem Längen- zu Durchmesser-Verhältnis des Behälters zu steigendem Platzbedarf der Aufhängung.
Die US 5,263,604 löst das Problem der thermischen Wärmedehnungen durch eine Anbringung der Aufhängungselemente im Symmetriezentrum der Innen- tankaufhängung, welches eben aus Symmetriegründen in Folge von Wärmedehnungen keine relative Verschiebung zum Außenbehälter erfährt. Der prinzipbedingte Nachteil einer sehr geringen Abstützungswirkung gegen Rotation kann durch tangentiale Zusatzabstützungen behoben werden.
Aus der DE 10 2005 013 620 B3 ist eine Kryostatanordnung mit thermisch kompensierter Zentrierung zur Aufbewahrung von kryogenen Fluiden in mindestens einem Kryobehälter, welcher an thermisch isolierenden Aufhängungsrohren aufgehängt ist, die mit einem Außenmantel der Kryostatanordnung verbunden sind, wobei der Kryobehälter mit Hilfe von mindestens drei über den Umfang des Kry- obehälters verteilten Zentrierelementes gegen den Außenbehälter zentriert wird. Die Kryostatanordnung weist dabei einen Aktuator auf, der einen zum Kryobehälter unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist und daher die durch das Abkühlen hervorgerufene Schrumpfung des Kryobehälters ausgleicht. Weiters ist es bekannt, anstelle einer Fest- und Loslagerkombination als Innen- tankaufhängungen Federn zum Ausgleich der Wärmedehnungen einzusetzen, was jedoch entweder im warmen oder im kalten Zustand des Innentanks Belastungen zur Folge hat, die die notwendige Querschnittsfläche der Aufhängungselemente und damit den Wärmeeintrag erhöhen.
Aus den Veröffentlichungen DE 1 455 594 und DE 495 022 sind Innentanks bekannt, welche jeweils an einem Außenbehälter aufgehängt sind, wobei Zugelemente im Wesentlichen senkrecht zur Bewegungsbahn der Aufhängungspunkte angeordnet sind, wenn sich die Behälter thermisch dehnen. Dabei findet durch diese Dehnung keine wesentliche Verlängerung oder Verkürzung statt und die Zugelemente werden nicht übermäßig gespannt oder lose. Eine solche geometrische Aufhängung ist allerdings unerwünscht, da die Aufhängungspunkte ungünstig liegen und insbesondere in Axialrichtung eine schlechte Belastbarkeit gegeben ist.
Die Veröffentlichung JP 58-027 384 A offenbart einen Kryostat mit einem Innenbehälter und einem Außenbehälter, wobei der Innenbehälter über eine Aufhängungseinrichtung am Außenbehälter aufgehängt ist. Die Aufhängungseinrichtung weist eine Umlenkeinrichtung auf, wobei ein Befestigungselement von einem Haltepunkt an der Innenstruktur über einen durch die Umlenkeinrichtung definierten Umlenkpunkt zu einem Haltepunkt an der Außenstruktur geführt ist. Die Umlenkeinrichtung ist dabei durch ein ringförmiges Zwischenglied gebildet, welcher über stangenartige Befestigungsteile sowohl mit dem Außenbehälter, als auch mit dem Innenbehälter jeweils gelenkig verbunden ist. Nachteilig ist, dass das zwischen Außen- und Innenbehälter angeordnete Zwischenglied viel Bauraum in Anspruch nimmt.
Die SU 992 891 AI zeigt eine Behälteranordnung mit einem Außenbehälter und einem Innenbehälter, wobei der Innenbehälter über mehrere sich am Boden bzw. Fundament abstützende Befestigungseinrichtungen aufgehängt ist. Jede Befestigungseinrichtung weist ein sich am Untergrund abstützendes Druckelement auf, mit welchem ein Zugelement gelenkig verbunden ist, welches am Innenbehälter angreift. Die Befestigungseinrichtung ist somit ausgehend von der Innenstruktur über eine durch das Gelenk zwischen Zug- und Druckelement gebildete Umlenkeinrichtung durch Öffnungen des Außenbehälters hindurch zu einem Fundament geführt. Dies Aufhängung hat den Nachteil, dass es über die an das Fundament grenzende Befestigungseinrichtung zu einem unerwünschten Wärmeeintrag in die Behälteranordnung kommen kann. Außerdem können wärmebedingte Dehnungen der beiden Behälter nur ungenügend ausgeglichen werden. Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und eine Behälteranordnung zu schaffen, deren Innentankaufhängung effektive Maßnahmen zum Ausgleich von Wärmedehnungen in Folge von Temperaturunterschieden aufweist. Dabei soll die Aufhängungsstruktur für verschiedene Behältertypen und Größen geeignet und sehr einfach anpassbar sein, wobei der zur Verfügung stehende Bauraum zwischen den beiden Behältern optimal genutzt werden soll .
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass der Umlenkpunkt am Außenbehälter oder an der Innenstruktur vorzugsweise starr angeordnet oder über die Umlenkeinrichtung - vom ersten und zweiten Haltepunkt beabstandet - am Außenbehälter und/oder an der Innenstruktur beweglich, vorzugsweise gleitend, geführt ist.
Die Druck- und/oder Zugelemente weisen dabei keine oder nur eine sehr geringe Wärmedehnung auf und können dabei von der Innenstruktur nach außen zum Außenbehälter gespannt sein.
Die Innenstruktur kann dabei direkt oder indirekt - zum Beispiel über einen mit der Innenstruktur verbundenen Rahmen oder über ein Gestell -mit dem Außenbehälter oder der Außenstruktur verbunden sein. Die Innenstruktur kann dabei beispielsweise durch einen Innentank - beispielsweise einen Tieftemperaturtank oder einen Wärmespeicher - oder durch spezielle thermische Bedingungen erfordernde Geräte, gebildet sein.
Die erste Umlenkeinrichtung kann in zumindest einem dritten Haltepunkt mit dem Außenbehälter oder der Innenstruktur direkt oder indirekt verbunden sein.
Unter Umlenkpunkt ist hier ein Kraftumlenkpunkt zu verstehen, welcher die im ersten und zweiten Haltepunkt angreifenden Stütz- und Haltekräfte - bezogen auf eine die beiden Haltepunkte verbindenene, gedachte gerade Kraftlinie - umlenkt. Die Umlenkeinrichtung, die durch einen Druck- oder Zugteil, beispielsweise eine Zugstrebe, gebildet sein kann, wird dabei an einem oder mehreren dritten Haltepunkten direkt oder indirekt am Außenbehälter oder der Innenstruktur abgestützt. Der dritte Haltepunkt kann dabei durch ein Festlager oder ein Loslager gebildet sein. Insbesondere können dritte Haltepunkte auch durch eine Gleitfläche zwischen der Umlenkeinrichtung und dem Außenbehälter oder der Innenstruktur definiert werden.
In einer einfachen und raumsparenden Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass der erste Haltepunkt und der dritte Haltepunkt in einer Normalebene auf die Längsachse des Innentanks angeordnet sind. In einer vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass das Befestigungselement zumindest einen mit der Innenstruktur verbundenen ersten Druck- und/oder Zugteil und zumindest einen mit dem Außenbehälter oder der Außenstruktur verbundenen zweiten Druck- und/oder Zugteil aufweist. Der erste und der zweite Druck- und/oder Zugteil können im Umlenkpunkt miteinander verbunden sein. Alternativ dazu ist es auch möglich, ersten und zweiten Druck- und/oder Zugteil einstückig auszubilden. Das Druck- und/oder Zugelement kann durch ein Druck- oder Zugmittel, vorzugsweise ein Seil oder einen Riemen oder ein Band oder Stäbe, und die erste Umlenkeinrichtung durch eine Rolle oder eine Gleitfläche oder einen Umlenkhebel, gebildet sein, wobei vorzugsweise das Druck- und/oder Zugelement axial beweglich in oder an der ersten Umlenkeinrichtung geführt ist.
In einer anderen ebenfalls sehr kompakten Ausführung ist vorgesehen, dass der erste Haltepunkt und der dritte Haltepunkt, sowie vorzugsweise der Umlenkpunkt, in einer die Längsachse des Innentanks beinhaltenden Meridianebene angeordnet sind, wobei vorzugsweise zumindest ein zweiter Haltepunkt außerhalb der Meridianebene angeordnet ist. Besonders platzsparend ist es, wenn das Druck und/oder Zugelement, vorzugsweise im Umlenkpunkt, über ein mit der Innenstruktur verbundenes Führungselement, vorzugsweise parallel zur Meridianebene, verschiebbar gelagert ist. Auf das Führungselement kann dagegen verzichten werden, wenn zwei zweite Druck- und/oder Zugteile, vorzugsweise im Umlenkpunkt, mit dem ersten Druck- und/oder Zugteil verbunden sind, wobei vorzugsweise die zweiten Druck- und/oder Zugteile symmetrisch zur Meridianebene angeordnet sind.
Die gegenständliche Erfindung nutzt den Unterschied thermischer Wärmedehnungen in Folge unterschiedlicher Wärmeausdehnungskoeffizienten von Innenstruktur bzw. Außenbehälter und Druck- und/oder Zugelementen bzw. Teilen der Aufhängungseinrichtung gemeinsam mit einer vom Verhältnis der Wärmeausdehnungskoeffizienten abhängigen Geometrie, um die Abstandsänderungen in Folge der Abkühlung bzw. des Erwärmens eines der beiden bzw. beider Behälter gerade so zu kompensieren, dass keine wesentlichen zusätzlichen Belastungen in der Aufhängungsstruktur durch diese thermischen Wärmedehnungen entstehen.
Zur Kompensierung von großen Wärmedehnungen ist es vorteilhaft, wenn das Druck- und/oder Zugelement über mehrere mit der Innenstruktur verbundene erste Umlenkeinrichtungen mehrfach umgelenkt ist.
Um die Herstellung und Montage zu vereinfachen ist es vorteilhaft, wenn zumindest zwei benachbarte Aufhängungseinrichtungen ein gemeinsames Druck- und/oder Zugelement aufweisen und eine Aufhängungseinheit bilden. Eine einfache Kompensation der Wärmedehnungen kann erreicht werden, wenn zumindest ein erster Umlenkpunkt im Bereich der Innenstruktur angeordnet ist, wobei vorzugsweise der Umlenkpunkt und der erste Haltepunkt in einer Normalebene auf die Längsachse des Innentanks angeordnet sind. Der erste Zugteil kann dabei einen Teil des Umfanges des Innentanks oder einen mit der Innenstruktur verbundenen Teil umschlingen.
Wenn die Innenstruktur abkühlt, muss mehr Druck- und/oder Zugelement zur Verfügung gestellt werden, was dadurch geschieht, dass der am Innentank anliegende Abschnitt zwischen Befestigung und Umlenkung verkürzt wird. Am Außenbehälter ist es dagegen umgekehrt. Wenn der Außenbehälter erwärmt wird, muss mehr Druck- und/oder Zugelement zur Verfügung gestellt werden, wobei der Befestigungspunkt wegwandert. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Außenstruktur zumindest eine als Druckstrebe ausgebildete Strebe aufweist, welche über zumindest eine erste Abstützung an einem festen Ende fest mit dem Außenbehälter verbunden ist, und welche beabstandet von der festen Abstützung an einem losen Ende eine zweite Umlenkeinrichtung für das Druck- und/oder Zugelement aufweist, wobei das Druck- und/oder Zugelement vom Innentank kommend über die zweite Umlenkeinrichtung zu einem zweiten Haltepunkt oder einer Umlenkung am Außenbehälter geführt ist, wobei vorzugsweise das Druck- und/oder Zugelement von der Umlenkung zurück zur zweiten Umlenkeinrichtung geführt und mit dieser fest verbunden ist. Dabei sollte die Druckstrebe einen kleineren Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen als der Außenbehälter.
Alternativ dazu kann auch vorgesehen sein, dass die Außenstruktur zumindest eine als Zugstrebe ausgebildete Strebe aufweist, welche vorzugsweise fest mit dem Außenbehälter verbunden ist, und welche an zumindest einem losen Ende eine zweite Umlenkeinrichtung für das Druck- und/oder Zugelement aufweist, wobei das Druck- und/oder Zugelement vom Innentank kommend vorzugsweise über zumindest einen außenbehälterfesten Umlenkungspunkt zur zweiten Um- lenkungseinrichtung und weiter zu einem zweiten Haltepunkt am Außenbehälter geführt ist. In diesem Falle ist es vorteilhaft, wenn die Zugstrebe einen größeren Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist als der Außenbehälter.
Beide letztgenannte Varianten erlauben eine annähernd exakte Kompensation von großen Wärmedehnungen.
In Weiterführung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass jede Druck- oder Zugstrebe in einer Meridianebene des Innentanks angeordnet ist, wobei das feste Ende der Druck- oder Zugstrebe näher bei der Längsachse des Innentanks angeordnet ist, als das lose Ende, und wobei vorzugsweise die Druck- oder Zugstreben - im Grundriss betrachtet - sternartig angeordnet sind. Zur Einsparung von Bauteilen ist es besonders vorteilhaft, wenn für zwei benachbarte Aufhängungseinrichtungen und/oder pro Aufhängungseinheit jeweils eine Druck- oder Zugstrebe vorgesehen ist, wobei vorzugsweise die Druck- oder Zugstreben - im Grundriss betrachtet - in der Form eines vorzugsweise gleichseitigen Vieleckes angeordnet sind.
Der Vorteil aller Ausführungsvarianten ist, dass die Aufhängungseinrichtungen für unterschiedliche Behälterlängen durch unterschiedliche Kompensationselemente sehr einfach angepasst werden kann, so dass eine kostengünstige Fertigung für ein ganzes Baukastensystem von Behältern ermöglicht wird.
Ein weiterer Vorteil ist, dass der vorhandene Bauraum zwischen der Innenstruktur und dem Außenbehälter mit Abstand zur Behälterlängsachse genutzt wird, so dass die Gesamtlänge des Innentanks bis auf den notwendigen Mindestabstand für die thermische Isolation, wie Strahlungsschilde oder Multi-Layer-Isolation oder Pulverisolation oder Vakuumisolation, an den Außenbehälter heranreichen kann. Der zur Verfügung stehende Bauraum kann somit optimal als Speichervolumen genutzt werden.
Eine weitere Verbesserungsmöglichkeit besteht durch Vorsehen von entsprechenden Vertiefungen bzw. von Auswölbungen in den Endbereichen des Innentanks bzw. in den Endbereichen des Außenbehälters um so bei nach wie vor optimaler Ausnutzung des vorhandenen Bauraumes die effektive thermische Länge der Druck- und/oder Zugelemente zu vergrößern.
Der erste Umlenkpunkt kann auch durch ein Gelenk, vorzugsweise ein Kugelgelenk, gebildet sein.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsvariante der Erfindung sieht vor, dass die vorzugsweise einen Gleitschuh aufweisende erste Umlenkeinrichtung t am Außenbehälter in Umfangsrichtung direkt oder indirekt verschiebbar geführt ist und durch einen vorzugsweise als Druckstab ausgebildeten Zug- oder Druckteil an einem Stützelement am Außenbehälter abgestützt ist. Durch die bogenförmige Ausbildung des Druckstabs und die Tatsache, dass dieser über seine gesamte Länge durch den Außenbehälter abgestützt ist, ist es möglich den Druckstab mit sehr geringem Querschnitt auszubilden, da er nur auf Druck, nicht jedoch auf Biegung beansprucht ist. Daher kann nicht nur die Eigenschaft ausgenützt werden, dass der Druckstab eine vernachlässigbaren Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist, sondern auch ein gewisses Federverhalten vorteilhaft berücksichtigt werden. Dieses Federverhalten ist wichtig, wenn der Innenbehälter beispielsweise durch Massenkräfte belastet wird, oder um Längenänderungen auszugleichen, die nicht durch die spezielle erfindungsgemäße Ausbildung kompensiert werden können. Es lässt sich so eine äußerst kompakte und robuste Ausführung erreichen.
Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn am Gleitschuh ein Zugstab angelenkt ist, der den Innentank hält. Auf diese Weise kann eine Ausbildung dargestellt werden, bei der die Verwendung von Zugbändern vermieden wird, was mechanische Vorteile mit sich bringt.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen schematisch :
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Behälteranordnung in einer Ansicht in einer ersten Ausführungsvariante;
Fig. 2 diese Behälteranordnung in einer Seitenansicht;
Fig. 3 das Funktionsprinzip dieser Behälteranordnung;
Fig. 4 eine erfindungsgemäße Behälteranordnung in einer Ansicht in einer zweiten Ausführungsvariante;
Fig. 5 diese Behälteranordnung in einer Seitenansicht;
Fig. 6 eine erfindungsgemäße Behälteranordnung in einer Ansicht in einer dritten Ausführungsvariante;
Fig. 7 diese Behälteranordnung in einer Seitenansicht;
Fig. 8 das Funktionsprinzip von in den Fig. 9 bis Fig. 12 dargestellten
Ausführungsvarianten;
Fig. 9 eine erfindungsgemäße Behälteranordnung in einer Ansicht in einer vierten Ausführungsvariante;
Fig. 10 diese Behälteranordnung in einer Seitenansicht;
Fig. 11 diese Behälteranordnung in einer Draufsicht;
Fig. 12 diese Behälteranordnung in einer Schrägansicht;
Fig. 13 eine erfindungsgemäße Behälteranordnung in einer fünften Ausführungsvariante;
Fig. 14 eine erfindungsgemäße Behälteranordnung in einer sechsten Ausführungsvariante; Fig. 15 bis Fig. 20 verschiedene Ausbildungen von ersten Umlenkeinrichtungen für die erfindungsgemäße Behälteranordnung;
Fig. 21 eine erfindungsgemäße Behälteranordnung in einer siebenten Ausführungsvariante;
Fig. 22 eine zweite Umlenkungseinrichtung aus Fig. 21 im Detail;
Fig. 23 eine erfindungsgemäße Behälteranordnung in einer achten Ausführungsvariante;
Fig. 24 eine erfindungsgemäße Behälteranordnung in einer neunten Ausführungsvariante;
Fig. 25 eine Zugstrebe der in Fig. 24 gezeigten Behälteranordnung im Detail;
Fig. 26 eine erfindungsgemäße Behälteranordnung einer zehnten Ausführungsvariante;
Fig. 27 bis Fig. 31 eine elfte Ausführungsvariante der Erfindung jeweils in axionometrischen Darstellungen;
Fig. 32 und Fig. 33 eine zwölfte Ausführungsvariante; und
Fig. 34 und Fig. 35 eine dreizehnte Ausführungsvariante der Erfindung der erfindungsgemäßen Behälteranordnung in teilweise geschnittenen Schrägansichten.
Funktionsgleiche Teile sind in den Ausführungen mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Alle Ausführungsvarianten haben gemeinsam, dass bei einer Behälteranordnung 1 eine durch einen Innentank 2 gebildete Innenstruktur durch zumindest eine mindestens ein Befestigungselement aufweisende Aufhängungseinrichtung 4 am Außenbehälter 5 aufgehängt ist. Die Befestigungselemente sind in den Ausführungsbeispielen durch Druck- und/oder Zugelemente 3 gebildet. Die Druck- und/oder Zugelemente 3 haben eine tragende Funktion und verbinden den Innentank 2 mit dem Außenbehälter 5. Die Druck- und/oder Zugelemente 3 sind dabei von einem ersten Haltepunkt X am Innentank 2 über zumindest eine erste Umlenkeinrichtung 6 zu einem zweiten Haltepunkt A am Außenbehälter 5 oder zu einer mit dem zweiten Haltepunkt A am Außenbehälter 5 verbundene Außenstruktur 17 geführt. Die Umlenkeinrichtung 6 greift an einem Umlenkpunkt B am Druck- und/oder Zugelement 3 an. Die erste Umlenkeinrichtung 6 kann mit dem Innentank 2 oder dem Außenbehälter 5 verbunden sein.
Die Fig. 1 und Fig. 2 zeigen eine Ausführungsform einer Behälteranordnung 1 bestehend aus mindestens drei Aufhängungseinrichtung 4 sowohl im Bereich der oberen, als auch im Bereich der unteren Stirnseite des Innentanks 2, von welchen nur eine Aufhängungseinrichtung 4 an der oberen Stirnseite 2a des Innentanks 2 beispielhaft abgebildet ist. Jede Aufhängungseinrichtung 4 weist dabei zumindest ein Druck- und/oder Zugelement 3 auf, wobei jedes Druck- und/oder Zugelement 3 im in den Fig. 1 bis Fig. 3 dargestellten Beispiel durch Druck- und/oder Zugteile 11, 12 gebildet sind. Die Druck- und/oder Zugteile 11, 12 können Streben oder Seile sein . Dabei ist ein erster Druck- und/oder Zugteil 11 über den ersten Haltepunkt X mit dem Innentank 2 und ein zweiter Druck- und/oder Zugteil 12 über den zweiten Haltepunkt A mit dem Außenbehälter 5 verbunden. Erster und zweiter Druck- und/oder Zugteil 11, 12 sind im Umlenkpunkt B miteinander verbunden, wobei in dem Umlenkpunkt B eine erste Umlenkeinrichtung 6 angreift. Im in den Figuren 1 bis 3 gezeigten Fall ist die erste Umlenkeinrichtung 6 durch einen dritten Druck- und/oder Zugteil 13 gebildet und in einem dritten Haltepunkt Y mit dem Innentank 2 fest verbunden. Die Druck- und/oder Zugteile 11, 12 und 13 bestehen aus einem Material mit einem zum Material des Innentanks 2 unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten, beispielsweise aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK), welcher einen Wärmeausdehnungskoeffizienten nahe Null, eine geringe Wärmeleitfähigkeit, insbesondere bei tiefen Temperaturen, und eine hohe Festigkeit aufweist.
Fig. 1 und Fig. 2 zeigen weiters, dass der Abstand zwischen der Innenseite des Außenbehälters 5 zum Innentank 2 auf das durch die Isolation (Strahlungsschilde, MLI (Multi-Layer Insulation), Pulver, Vakuum, etc.) vorgegebene Mindestmaß inklusive der notwendigen Fertigungstoleranzen ausgelegt werden kann, da keine Bauteile, Anbauten oder sonstige Elemente der Aufhängungseinrichtung 4 für den Innentank 2 in dem dafür maßgeblichen Bereich der Stirnseite 2a des Innentanks 2 in der Nähe seiner Längsachse 2' erforderlich sind.
Das Funktionsprinzip der in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellten Aufhängungseinrichtung 4 ist in Fig. 3 dargestellt. Mit Xwarm, Ywarm und Bwarm sind die Orte der Haltepunkte X, Y und des Umlenkpunktes B im warmen Zustand des Innentanks 2, mit Xkait, Ykait, und Bkait die entsprechenden Orte der Haltepunkte X, Y und des Umlenkpunktes B im kalten Zustand des Innentanks 2 bezeichnet.
Wird nun der Innentank 2 mit kaltem Gas befüllt, so bewegt sich jeder Punkt am Innentank 2 in Folge der Wärmedehnung in Richtung eines Symmetriezentrums SZ der Aufhängungseinrichtung 4 des Innentanks 2. Der dritte Haltepunkt Ywarm verlagert sich entlang der Verbindungslinie SY mit dem Symmetriezentrum SZ auf Position Ykait, der erste Haltepunkt Xwarm verlagert sich entlang der Verbindungslinie SX mit dem Symmetriezentrum SZ auf die Position Xkait, wobei sich der Abstand L zwischen dem Außenbehälter 5 und dem Innentank 2 von LAB-IT warm auf LAB-IT kait vergrößert. Die Verschiebewege der Haltepunkte X bzw. Y in Ko¬ ordinatenrichtungen x und y sind mit Δχχ, Ayx bzw. Δχγ, Ayy bezeichnet.
Da die Aufhängungseinrichtung 4 im Falle von kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff praktisch keine Längenänderung erfährt, aber an den Haltepunkten X, Y befestigt ist, welche sich relativ zueinander verlagern, kommt es zu einer entsprechenden Positionsänderung der einzelnen Druck- und/oder Zugteile 11, 12, 13 und Haltepunkte X, Y der Aufhängungseinrichtung 4 zueinander, welche dazu ausgenutzt wird, den vergrößerten Abstand des Außenbehälters 5 vom Innentank 2 zu kompensieren .
Die Auslegung der Geometrie kann dabei nicht beliebig erfolgen, sondern hängt von den Größenverhältnissen der Behälteranordnung 1 ab, insbesondere vom Längen- zu Durchmesser- bzw. Längen- zu Breiten- zu Höhenverhältnis des Innentankes 2 und des Außenbehälters 5.
Fig . 4 und Fig. 5 zeigen eine Abwandlung der anhand der Fig . 1 bis Fig. 3 beschriebenen Ausführung, bei welcher der erste Druck- und/oder Zugteil 11 des Druck- und/oder Zugelementes 3 und der dritte Druck- und/oder Zugteil 13 der ersten Umlenkeinrichtung 6 in einer Meridianebene ε des Innentankes 2 angeordnet ist. Die Druck- und/oder Zugteile 11, 13 sind somit radial in Richtung der Längsachse 2' des Innentanks 2 orientiert. Der zweite Druck- und/oder Zugteil 12 des Druck- und/oder Zugelementes 3 ist außerhalb der Meridianebene ε angeordnet und mit einem Ende im Umlenkpunkt B mit den ersten und dritten Druck- und/oder Zugteilen 11 und 13, und mit dem anderen Ende im zweiten Haltepunkt A mit dem Außenbehälter 5 verbunden . Bei Abkühlung des Innentanks 2 verlagern sich die beiden mit dem Innentank 2 verbundenen Haltepunkte X, Y entlang ihrer Verbindungslinien SX, SY mit dem Symmetriezentrum SZ der Aufhängungseinrichtung 4, wodurch sich der Abstand a zwischen den beiden Haltepunkten X, Y verringert. Der die Druck- und/oder Zugteile 11, 12 und 13 verbindende Umlenkpunkt B bleibt dagegen raumfest oder beschreibt - bei entsprechender Auslegung der Längen der Druck- und/oder Zugteile 11, 13 - eine Bahn, die auf einer gedachten Kugel mit einem Radius gleich der Länge des zweiten Druck- und/oder Zugteils 12 und dem Mittelpunkt im zweiten Haltepunkt A liegt.
Wird - wie in Fig . 4 und Fig. 5 gezeigt - nur ein zweiter Druck- und/oder Zugteil 12 vorgesehen, so ist eine am Innentank 2 befestige Führung 14 parallel zur Meridianebene ε erforderlich, um die Kräfte normal zur Meridianebene ε aufzuneh- men. Auf eine separate Führung kann hingegen verzichtet werden, wenn an dem Umlenkpunkt B zwei zweite Druck- und/oder Zugteile 12 symmetrisch zur Meridianebene ε angebracht werden, da dadurch keine Belastungen normal auf die Meridianebene ε, in der sich die Druck- und/oder Zugteile 11, 13 befinden, auftreten (Fig. 6 und Fig. 7).
Fig. 8 zeigt das Prinzip einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform, welche wiederum unterschiedliche Wärmedehnungen zwischen dem Innentank 2 und den Druck- und/oder Zugelementen 3 nutzt. Dabei ist eine Aufhängungseinrichtung 4 bei warmem Innentank 2 und bei kaltem Innentank 2 schematisch dargestellt. Das Druck- und/oder Zugelement 3 der Aufhängungseinrichtung 4 weist dabei einen ersten Druck- und/oder Zugteil 11 und einen zweiten Druck- und/oder Zugteil 12 auf, welche in einem Umlenkpunkt B miteinander verbunden sind. Die weitere Erläuterung des Prinzips erfolgt an Hand von Zugteilen 11, 12, welche auch einstückig ausgebildet und durch ein zwischen dem ersten und dem zweiten Haltepunkt X, A durchgehend ausgebildetes Zugmittel, beispielsweise ein Seil oder ein Band, gebildet sein können. Zumindest im Bereich des Umlenkpunktes B greift eine nicht weiter in Fig. 8 dargestellte erste Umlenkeinrichtung 6 am Zugelement 3 an. Die erste Umlenkeinrichtung 6 kann durch eine mit dem Innentank 2 verbundene Umlenkfläche oder Umlenkrolle gebildet sein. Der erste Zugteil 11 umschlingt einen Teil des Umfanges des Innentanks 2, wobei mit cp der Umschlingungswinkel bezeichnet ist, und ist im ersten Haltepunkt X mit dem Innentank 2 verbunden. Kühlt nun der Innentank 2 ab, so verlagert sich der Haltepunkt X von Xwarm nach Xkait, was mit einer Verschiebung entlang der Längsachse 2' des Innentanks 2 und einer Verschiebung in radialer Richtung hin zur Längsachse 2' des Innentanks 2 um die Strecken Δν und AR einhergeht. Entsprechend verschiebt sich die gesamte Berührungslänge zwischen dem ersten Zugteil 11 und dem Innentank 2 radial nach innen, wodurch sich die Bogenlänge über den Winkel cp verkürzt. Die Länge LI des ersten Zugteiles 11 und die Länge L des zweiten Zugteiles 12 sind näherungsweise im kalten Zustand und im warmen Zustand konstant. Da der erste Zugteil 11 somit praktisch keine Längenänderung erfährt, verschiebt sich nun der Umlenkpunkt Bwarm um einen Winkel Δφ weg vom Punkt Xkait und verlagert sich nicht entlang der gedachten Linie SB zum Symmetriezentrum SZ der Aufhängungseinrichtung 4. Dieser "Längenunterschied" ist direkt proportional zum Winkel cp. Somit kann durch Anpassung des Winkels cp die Aufhängungseinrichtung 4 an unterschiedliche Behälterlängen auf einfache und baukastensystemtaugliche Weise angepasst werden. Der Umlenkpunkt und der erste Haltepunkt X können dabei in einer Normalebene n auf die Längsachse 2' des Innentanks 2 angeordnet sein. Diese Ausführungsform kann sowohl mit einer horizontalen Führung des Umlenkpunktes B, als auch ohne horizontaler Führung erfolgen. Die Fig. 9 bis Fig. 12 zeigen eine nach dem anhand der Fig. 8 beschriebenen Funktionsprinzip fungierende Ausführungsvariante für eine einzelne Aufhängungseinrichtung 4, wobei die Umlenkeinrichtung 6 nur angedeutet ist.
Bei der in Fig. 13 dargestellten Ausführungsvariante ist ein durch ein Zugmittel gebildetes Zugelement 3 einer Aufhängungseinrichtung 4 im Bereich seines ersten Endes 3' an einem ersten Haltepunkt X des Innentankes 2 und im Bereich seines zweiten Endes 3" an einem zweiten Haltepunkt A des nicht weiter dargestellten Außenbehälter 5 befestigt, wobei das Zugelement 3 durch die als AbStützung mit Umlenkflächen 6' ausgebildete erste Umlenkeinrichtung 6, welche am Innentank 2 befestigt ist, in zwei dem ersten und zweiten Zugteil 11, 12 entsprechende Strecken Sl und S2 geteilt ist. Die erste Strecke Sl reicht vom ersten Haltepunkt X bis zur Umlenkeinrichtung 6, die zweite Strecke S2 reicht von der ersten Umlenkeinrichtung 6 bis zum zweiten Haltepunkt A. Die Zugelemente 3 sind aus einem Material mit einem Wärmeausdehnungskoeffizienten unterschiedlich zu den Wärmeausdehnungskoeffizienten des Innentanks 2 gefertigt und bestehen beispielsweise aus glasfaserverstärktem Kunststoff oder Polyamid.
Kühlt nun der Innentank 2 ab, so verkürzt sich der Abstand zwischen der ersten Umlenkeinrichtung 6 und dem ersten Haltepunkt X durch die thermische Schrumpfung des Innentanks 2, wobei sich gleichzeitig der Abstand zwischen der ersten Umlenkeinrichtung 6 und zweiten Haltepunkt A vergrößert. Da sowohl der erste Haltepunkt X mit dem ersten Ende 3' des Zugelementes 3, als auch die erste Umlenkeinrichtung 6 am Innentank 2 befestigt sind, ändert sich deren Abstand zueinander entsprechend den Materialeigenschaften des Innentanks 2 und der Temperaturänderung. Kühlt der Innentank 2 ab, so verkürzt sich der Abstand zwischen dem ersten Ende 3' und der ersten Umlenkeinrichtung 6. Die Strecke S2 verlängert sich, die Strecke Sl verkürzt sich. Da sich die Länge des Zugelementes 3 praktisch nicht ändert, werden die Längendifferenzen durch Gleiten oder Abrollen des Zugelementes 3 an der ersten Umlenkeinrichtung 6 ausgeglichen. Wird der Abstand zwischen dem ersten Ende 3' und der ersten Umlenkeinrichtung 6 so gewählt, dass die Verkürzung der Strecke Sl gerade der Verlängerung der Strecke S2 entspricht, so entstehen durch die Abkühlung des Innentanks 2 keine zusätzlichen Belastungen der Zugelemente 3.
Ein weiterer Vorteil dieser Ausführung liegt in der einfachen Anpassungsfähigkeit für unterschiedliche Längen der Behälteranordnung 1, wie anhand der Fig. 14 erläutert wird. Da längere Behälteranordnungen 1 auch eine größere Änderung des Abstandes zwischen dem zweiten Ende 3b des Zugelementes 3 und der ersten Umlenkeinrichtung 6 zur Folge haben, bedarf es einer entsprechend größeren Abstandsänderung der Strecke Sl . Dies kann einfach durch einen größeren Abstand zwischen dem ersten Ende 3' und der ersten Umlenkeinrichtung 6 erreicht werden. Dabei kann für das Zugelement 3 ein durchgehendes flexibles Zugmittel aus kohlenfaserverstärktem Kunststoff vorgesehen sein, welches über mehrere erste Umlenkeinrichtungen 6 am Innentank 2 geführt ist. Da sich die Abstände der ersten Umlenkeinrichtungen 6 wiederum entsprechend der Abkühlung des Innentanks 2 ändern, und sich diese Abstandsänderungen über das durchlaufende Zugelement 3 addieren, können so die Wärmedehnungen einer praktisch beliebig langen Behälteranordnung 1 genau kompensiert werden, wobei die Geometrie zwischen der ersten Umlenkeinrichtung 6 und dem zweiten Ende 3" unverändert bleiben kann. Somit sind die Voraussetzungen für ein Gleichteilesystem für unterschiedliche Behälterlängen bei gleichem Durchmesser geschaffen.
Wie Fig. 14 zeigt, können zumindest zwei Aufhängeeinrichtungen 4 zu einer Aufhängungseinheit 15 zusammengefasst sein, wobei die Zugelemente 3 benachbarter Aufhängeeinrichtungen 4 verbunden oder einteilig ausgeführt sein können. Der erste Haltepunkt X des Zugelementes 3 am Innentank 2 kann dabei durch eine erste Umlenkeinrichtung 6 gebildet sein.
Die erste Umlenkeinrichtungen 6 können verschiedene Formen aufweisen, wie in den Fig. 15 bis Fig. 20 dargestellt ist.
Fig. 15 zeigt das Funktionsprinzip einer einfachen Lösung für eine Aufhängungseinheit 15, bei der ein flexibles Zugelement 3 über durch Umlenkrollen oder zylindrische Umlenkflächen gebildete erste Umlenkeinrichtungen 6 einfach geführt wird. Um ein Verdrehen des Innentanks 2 zu vermeiden, kann das für die benachbarten Aufhängungseinrichtungen 4 gemeinsam ausgeführte Zugelement 3 am ersten Haltepunkt X über ein Befestigungselement 16 am Innentank 2 befestigt sein. Weiters ist es auch möglich, an den Umlenkungsstellen der ersten Umlenkeinrichtungen 6 Gleitschuhe 6b für das Zugelement 3 anzubringen, wobei das Zugelement 3 durch ein durchgehendes flexibles Seil aus kohlefaserverstärktem Kunststoff gebildet sein kann (Fig. 16). Wie Fig. 16 im Detail zeigt, kann ein um eine Achse 6" schwenkbar gelagerter Gleitschuh 6b der ersten Umlenkeinrichtung 6 durch Klemmen oder Kleben am Zugelement 3 befestigt sein - die gleitende Bewegung findet in diesem Falle zwischen dem Gleitschuh 6b und dem Umlenkungsbolzen 6c statt. Hierbei ist es auch möglich, dass der um den Umlenkbolzen 6c schwenkbar gelagerte Gleitschuh 6b den Umlenkungsbolzen 6 vollständig umschließt, wie in Fig. 17 dargestellt ist. Ferner kann anstelle des Gleitschuhs 6b auch ein um den Umlenkungsbolzen 6c schwenkbares Verankerungselement 6d für zwei separate Zugelemente 3 aus kohlefaserverstärktem Kunststoff vorgesehen sein (Fig. 18). Fig. 19 zeigt eine Ausführung, bei der für die beiden Druck- und/oder Zugteile 11, 12 des Druck- und/oder Zugelementes 3 anstelle von Seilen weniger flexible starre Stäbe vorgesehen sind, wobei in Fig. 20 der erste Druck- und/oder Zugteil 11 als Einzelaufhängungselement ausgeführt ist, welches sich über ein Festlager 16a am Innentank 2 abstützt. Die Umlenkeinrichtung 6 ist durch einen schwenkbaren Umlenkhebel 6e gebildet. Eine derartige Abstützung ist erforderlich, wenn auf eine paarweise Anordnung von jeweils zwei miteinander gekoppelten Druck- und/oder Zugelementen 3 verzichtet wird. Die beiden Druck- und/oder Zugteile 11, 12 sind dabei beispielsweise aus dem selben Material gefertigt und weisen bevorzugt einen Wärmeausdehnungskoeffizienten nahe Null auf.
Fig. 21 zeigt eine konstruktive Ausführung einer Aufhängungseinrichtung 4 einer Behälteranordnung 1 mit einem Wärmedehnungen ausgleichenden, durch ein Band gebildeten Zugelement 3 am Innentank 2, welches über erste Umlenkeinrichtungen 6 geführt wird und mit einer Außenstruktur 17 zum Ausgleich der thermischen Dehnungen des Außenbehälters 5. Die Außenstruktur 17 ist über eine erste Abstützung 18 und über eine zweite Abstützung 19 mit dem nicht weiter dargestellten Außenbehälter 5 verbunden. Die Außenstruktur 17 weist eine als Druckstrebe 21 ausgebildete Strebe 20 mit einem festen und einem losen Ende 21a, 21b auf, welche verschiebbar bezüglich der ersten Abstützung 18 gelagert ist und am festen Ende 21a über die zweite Abstützung 19 fest mit dem Außenbehälter 5 verbunden ist. Die erste Abstützung 18 befindet sich dabei zwischen dem losen Ende 21b und dem festen Ende 21a der Strebe 20.
Die Funktionsweise geht aus den Fig. 21 und Fig. 22 hervor. Erwärmt sich der Außenbehälter 5, so dehnt sich dieser in Folge aus, wodurch sich der Abstand zwischen der ersten Abstützung 18 und der zweiten Abstützung 19 vergrößert. Dabei wird das lose Ende 21b der Druckstrebe 21, welche einen thermischen Wärmeausdehnungskoeffizienten nahe Null aufweist und somit ihre Länge im Wesentlichen nicht verändert, in Richtung der ersten Abstützung 18 bewegt. Da das Zugelement 3 um eine zweite Umlenkeinrichtung 27 am losen Ende 21b der Druckstrebe 21 geführt ist und weiter um eine außenbehälterfeste Umlenkung 22, welche durch die erste Abstützung 18 gebildet wird, und zurück zum losen Ende 21b, an welchen das Zugelement 3 befestigt ist, und sich der Abstand zwischen dem losen Ende 21b und der Umlenkung 22 verringert, wird ein Stück des Zugelementes 3 bei Erwärmung des Außenbehälter 5 freigegeben, welches zum Ausgleich der Wärmedehnungen herangezogen wird. Dieses Funktionsprinzip ist ähnlich einem Flaschenzug.
Damit wird die Abstandsvergrößerung zwischen dem Innentank 2 und dem Außenbehälter 5 in Folge der Erwärmung des Außenbehälters 5 kompensiert. Diese Kompensation beruht einerseits auf der Abstandsverringerung zwischen dem lo- sen Ende 21b und der Umlenkung 22, andererseits auf der Relativbewegung des losen Endes 21b zum Außenbehälter 5, welche über die Länge der Druckstrebe 21 abgestimmt werden kann.
Wird der Innentank 2 sowohl an seiner oberen, als auch an seiner unteren Stirnseite an jeweils drei Aufhängungseinheiten 15 mit jeweils einem Zugelement 3 am Außenbehälter 5 aufgehängt, so ist für jedes zweite Ende 3b jedes Zugelementes 3 eine Außenstruktur 17 erforderlich. In Summe ergeben sich somit sechs Außenstrukturen 17 pro Stirnseite des Innentankes 2 bzw. zwölf Außenstrukturen 17 pro Innentank 2. Werden zwei Zugelemente 3 pro Stirnseite des Innentanks 2 eingesetzt, so verringt sich die Gesamtzahl entsprechend auf acht. Bei durchgehenden Zugelementen 3 ist auch eine Außenstruktur 17 pro Doppelanordnung möglich.
Die Fig. 23 zeigt eine Außenstruktur 17 zum Ausgleich der thermischen Dehnungen des Außenbehälters 5, bei der das Zugelement 3 an der ersten Abstützung 18 und damit am Außenbehälter 5 befestigt ist, nicht aber an der als Druckstrebe 21 ausgebildeten Strebe 20. Für die Ausgleichsfunktion muss eine Relativbewegung zwischen dem Zugelement 3 und dem losen Ende 21b der Druckstrebe 21 stattfinden können. Bei Erwärmung des Außenbehälters 5 vergrößert sich der Abstand zwischen der ersten Abstützung 18 und der zweiten Abstützung 19. Da die Druckstrebe 21 einen kleineren Wärmeausdehnungskoeffizienten als der Außenbehälters 5 aufweist, erfährt sie eine deutliche geringere Verlängerung bzw. sogar eine geringfügige Verkürzung durch die Temperaturänderung, wodurch sich der Abstand 23 zwischen dem losen Ende 21b der Druckstrebe 21 und der ersten Abstützung 18, an welcher das Zugelement 3 befestigt ist, verringert. Damit wird ein Stück entsprechend der Verringerung des Abstandes 23 freigegeben und die Abstandsvergrößerung zwischen dem Innentank 2 und dem Außenbehälter 5 kompensiert.
Wird das Zugelement 3 mit seinem zweiten Ende 3b um eine Umlenkung 22 an der ersten Abstützung 18 herumgeführt, und an der Druckstrebe 21 befestigt, wie dies in Fig. 25 dargestellt ist, so wird mit demselben Funktionsprinzip lediglich eine Verstärkung der Funktion erzielt. Ein Teilstück des Zugelementes 3 muss aber nach wie vor eine Relativbewegung zur Druckstrebe 21 vollziehen können.
Damit die Längenänderungen möglich sind, kann das Zugelement 3 durch ein flexibles Band, beispielsweise aus kohlefaserverstärktem Kunststoff gebildet sein.
Durch die beschriebenen Ausführungen werden die Temperaturänderungen am Innentank 2 und am Außenbehälter 5 getrennt ausgeglichen. Es werden somit ausschließlich Zugelemente 3 mit Ausgleich für die thermischen Dehnungen verwendet.
Die Fig. 24 zeigt eine Ausführungsform mit einem Ausgleich für den Außenbehälter 5 mittels einer als Zugstrebe 24 ausgebildeten Strebe 20. Für die Funktion ist es erforderlich, dass der Wärmeausdehnungskoeffizient der Zugstrebe 24 größer ist als der des Materials des Außenbehälters 5. Bei einem Außenbehälter 5 aus Stahl bietet sich beispielsweise Aluminium als Material für die Zugstrebe 24 an.
Das von der ersten Umlenkeinrichtung 6 am Innentank 2 kommende Zugelement 3 wird über außenbehälterfeste erste und zweite Umlenkpunkte 25, 26 geführt, wobei zwischen zwei zweite Umlenkpunkte 26 das Zugelement um eine zweite Umlenkeinrichtung 27 am losen Ende der Zugstrebe 24 geführt wird.
Erwärmt sich der Außenbehälter 5 und verschieben sich die außenbehälterfesten Umlenkpunkte 25, 26, so erwärmt sich auch die Zugstrebe 24, wobei diese eine größere Ausdehnung erfährt als die außenbehälterfesten Umlenkpunkte 25, 26. Daher wird ein Stück des Zugelementes 3 freigegeben. Die Längen und Anzahl der Umlenkpunkte 25, 26 können nun so ausgelegt werden, dass die Änderung des Abstandes des ersten Umlenkpunktes 25 am Außenbehälter 5 und der in Fig. 27 angedeuteten ersten Umlenkeinrichtung 6 am Innentank 2 genau der freigegeben Strecke entspricht, somit also durch eine Temperaturänderung des Außenbehälters 5 und der daraus resultierenden Längenänderung keine wesentlichen Spannungen in den Zugelementen 3 verursacht werden.
Die Fig. 25 zeigt die Ausführung aus Fig. 24 im Detail . Die Zugstrebe 24 ist mit ihrem festen Ende 24a am Außenbehälter 5 befestigt. Um das andere lose Ende 24b wird das Zugelement 3 herumgeführt. Diese Ausführung erfordert, dass der Wärmeausdehnungskoeffizient der Zugstrebe 24 größer ist als der des Außenbehälters 5. Damit dehnt sich die Zugstrebe 24 bei Erwärmung mehr aus als die entsprechende Strecke am Außenbehälter 5 und es kommt zu einer Relativbewegung zwischen einer Umlenkung 27 für das Zugelement 3 am losen Ende 24b der Zugstrebe 24 und den Umlenkpunkten 25, 26.
Wie in Fig. 26 dargestellt ist, können die Zugstreben 24 auch paarweise die Aufhängungspunkte am Außenbehälter 5 verbinden und so die Befestigung bzw. Führung der Zugstreben 24 am Außenbehälter 5 vereinfachen.
Bei der Ausführungsvariante der Fig. 27 bis Fig. 31 ist der Innenbehälter 2 über insgesamt vier hier als Zugstäbe ausgebildete erste Zug- oder Druckteile 11 jeweils an einem Gleitschuh 6a befestigt, der am Außenbehälter 5 angebracht ist. Die Gleitschuhe 6a sind nicht starr am Außenbehälter 5 befestigt, sondern in Umfangsrichtung beweglich geführt. Insgesamt vier - hier als Druckstäbe ausge- bildete - zweite Zug- oder Druckteile 12 stützen sich an zwei Anschlägen 31 am Außenbehälter 5 ab und spannen die Umlenkeinrichtung 6 in Richtung der Pfeile 30 vor. Die Druckstäbe müssen dabei weder an den Anschlägen 31 noch an den Umlenkeinrichtung 6 befestigt sein, es ist ausreichend, dass diese klemmend zwischen diesen Bauteilen 31, 6 gehalten werden. Aus den Fig. 29, Fig. 30 und Fig. 31 ist ersichtlich, dass die hier als Druckstäbe ausgebildeten zweiten Zugoder Druckteile 12 bogenförmig geformt sind und innen am Außenbehälter 5 anliegen, so dass sie jeweils an dem dem Umlenkpunkt B zugewandten Ende 12' der zweiten Zug- oder Druckteile 12 abgestützt sind und ein Knicken zuverlässig verhindert wird. Die, dritte Haltepunkte Y definierenden, radialen AbStützungen sind dabei jeweils durch eine Gleitfläche 10 zwischen zweitem Zug- oder Druckteil 12 und dem Außenbehälter 5 gebildet, wobei die Gleitfläche 10 temperaturbedingte unterschiedliche Wärmedehnungen zwischen Zug- und Druckteil 12 und dem Außenbehälter 5 ausgleicht. Die Umlenkeinrichtung 6 kann fest mit dem zweite Zug- oder Druckteil 12 verbunden oder durch das dem Umlenkpunkt B zugewandte Ende 12' des Zug- und Druckteiles 12 selbst gebildet sein (Fig. 34, Fig. 35). Dadurch können die Querschnitte der Druckstäbe, die somit nur auf reine Druckbeanspruchung belastet sind, sehr gering ausgeführt werden. Es ergibt sich daher auch eine gewisse Federwirkung, die beispielsweise Massenkräfte oder Toleranzen ausgleichen kann.
Dehnt sich nun der Außenbehälter 5 aufgrund einer Temperaturerhöhung aus, so vergrößert sich die Umfangslänge, wobei sich jedoch die Länge der zweiten Zugoder Druckteile 12 aufgrund ihres niedrigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten praktisch nicht ändert. Winkelmäßig bewegen sich daher die Umlenkeinrichtung 6 entgegen den Pfeilen 30 in Fig. 27. An sich würde dadurch die Vorspannung aufgehoben und ein Spiel entstehen, so dass der Innenbehälter 2 nicht mehr sicher gelagert wäre. Allerdings dehnt sich der Außenbehälter 5 gleichzeitig in Axialrichtung aus, so dass sich die Umlenkeinrichtungen 6 in Axialrichtung gesehen von den Befestigungselementen 16 der hier durch Zugstäbe gebildeten ersten Zug- oder Druckteile 11 am Innenbehälter 2 wegbewegen. Durch eine entsprechende Abstimmung der geometrischen Parameter des Systems wird erreicht, dass sich die beiden Effekte im Wesentlichen ausgleichen, so dass die Vorspannung der zweiten Zug- oder Druckteile 12 im Wesentlichen konstant bleibt und über einen weiten Temperaturbereich der Innenbehälter 2 sicher im Außenbehälter 5 gelagert ist, ohne das System zu überlasten.
Bei der Ausführungsvariante der Fig. 32 und Fig. 33 sind die ersten Zug- oder Druckteile 11 nicht direkt am Innenbehälter 2 befestigt, sondern über bewegliche Bügel 33 und Ausgleichselemente 32 an den Befestigungselementen 16, die hier nur angedeutet sind, befestigt. Auf diese Weise können erhöhte konstruktive Freiheitsgrade bei der Auslegung des Systems erreicht werden.
Die Fig. 34 und Fig. 35 zeigen Ausführungsvarianten ähnlich zu den Fig. 27 bis Fig. 33, bei denen der Umlenkpunkt B durch ein Kugelgelenk 6f gebildet ist. Deutlich ist ersichtlich, dass der Außenbehälter 5 einen umlaufenden kreisförmigen Führungsbereich 7 für den Druck- oder Zugteil 12 im Bereich des Behälterrandes 8 aufweist, wobei für die Führungsfunktion eventuell ein fest mit dem Außenbehälter 5 verbundenes Verstärkungsblech 9 vorgesehen sein kann.
Bei den Ausführungsvarianten der Fig. 27 bis Fig. 33 sind die Umlenkeinrichtungen 6 am Außenbehälter 5 vorgesehen, um den thermisch bedingten Längenänderungen am Außenbehälter 5 besonders Rechnung zu tragen.
Selbstverständlich ist auch eine kinematische Umkehr möglich. So können beispielsweise an Stelle der zweiten Druck- oder Zugteile 12 - oder zusätzlich zu diesen - die ersten Druck- oder Zugteile 11 durch bogenförmige Stäbe gebildet und die Umlenkeinrichtung 6 an der Innenstruktur in Umfangsrichtung verschiebbar geführt sein. Das Prinzip dieser Ausführung ist schematisch in Fig. 8 gezeigt.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Behälteranordnung (1), insbesondere Kryobehälteranordnung, mit einem Außenbehälter (5) zur Aufnahme einer Innenstruktur, insbesondere eines Innentanks (2) oder von Geräten, wobei die Innenstruktur direkt oder indirekt durch zumindest eine mindestens ein Befestigungselement aufweisende Aufhängungseinrichtung (4) am Außenbehälter (5) aufgehängt ist, wobei die Aufhängungseinrichtung (4) mindestens eine erste Umlenkeinrichtung (6) aufweist, und wobei zumindest ein vorzugsweise als Druck- und/oder Zugelement (3) ausgebildetes Befestigungselement von der Innenstruktur, vorzugsweise von einem ersten Haltepunkt (X) an der Innenstruktur, über zumindest einen durch die erste Umlenkeinrichtung (6) definierten Umlenkpunkt (B) zu einem zweiten Haltepunkt (A) am Außenbehälter (5) oder zu einer mit dem Außenbehälter (5) verbundenen Außenstruktur (17) geführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Umlenkpunkt (B) am Außenbehälter (5) oder an der Innenstruktur - vorzugsweise starr - angeordnet oder über die Umlenkeinrichtung (6) - vom ersten und zweiten Haltepunkt (X, A), beabstandet - am Außenbehälter (5) und/oder an der Innenstruktur beweglich, vorzugsweise gleitend, geführt ist.
2. Behälteranordnung (1) nach Ansprüche 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement zumindest abschnittsweise zumindest abschnittsweise einen Wärmeausdehnungskoeffizient aufweist, welcher unterschiedlich ist vom Wärmeausdehnungskoeffizient des Außenbehälters (5) und/ oder der Innenstruktur, wobei vorzugsweise der Wärmeausdehnungskoeffizient des Befestigungselementes zumindest abschnittsweise geringer ist, als der des Außenbehälters (5) und/oder der Innenstruktur.
3. Behälteranordnung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Umlenkeinrichtung (6), vorzugsweise in zumindest einem dritten Haltepunkt (Y), direkt oder indirekt mit dem Außenbehälter (5) oder der Innenstruktur, vorzugsweise gleitend, verbunden ist.
4. Behälteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement zumindest einen mit der Innenstruktur verbundenen ersten Druck- und/oder Zugteil (11) und zumindest einen mit dem Außenbehälter (5) oder der Außenstruktur (17) verbundenen zweiten Druck- und/oder Zugteil (12) aufweist.
5. Behälteranordnung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass, der erste und der zweite Druck- und/oder Zugteil (11, 12) im Umlenkpunkt (B) miteinander verbunden sind.
6. Behälteranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Umlenkeinrichtung (6) durch einen dritten Druck- und/oder Zugteil (13) gebildet ist (Fig. 1 bis Fig. 7).
7. Behälteranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Haltepunkt (X) und der dritte Haltepunkt (Y) in einer Normalebene (n) auf die Längsachse (2') der Innenstruktur angeordnet sind (Fig. 1 bis Fig. 3).
8. Behälteranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Haltepunkt (X) und der dritte Haltepunkt (Y), sowie vorzugsweise der Umlenkpunkt (B), in einer die Längsachse (2') der Innenstruktur beinhaltenden Meridianebene (ε) angeordnet sind, wobei vorzugsweise zumindest ein zweiter Haltepunkt (A) außerhalb der Meridianebene angeordnet ist (Fig. 4 bis Fig. 7).
9. Behälteranordnung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwei zweite Druck- und/oder Zugteile (12), vorzugsweise im Umlenkpunkt (B), mit dem ersten Druck- und/oder Zugteil (11) verbunden sind, wobei vorzugsweise die zweiten Druck- und/oder Zugteile (12) symmetrisch zur Meridianebene (ε) angeordnet sind (Fig. 6 und Fig. 7).
10. Behälteranordnung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Druck- und/oder Zugelement (3), vorzugsweise im Umlenkpunkt (B), über ein mit der Innenstruktur verbundenes Führungselement (14), vorzugsweise parallel zur Meridianebene (ε), verschiebbar gelagert ist (Fig. 4 und Fig. 5).
11. Behälteranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein erster Umlenkpunkt (B) im Bereich der Innenstruktur angeordnet ist, wobei vorzugsweise der erste Druck- und/ oder Zugteil (11) einen Teil des Umfanges der Innenstruktur umschlingt, wobei besonders vorzugsweise der Umlenkpunkt (B) und der erste Haltepunkt in einer Normalebene (n) auf die Längsachse (2') der Innenstruktur angeordnet sind (Fig. 8 bis Fig. 29).
12. Behälteranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Druck- und/oder Zugelement (3) durch ein Druckoder Zugmittel, vorzugsweise ein Seil, einen Riemen, ein Band oder Stäbe, und die erste Umlenkeinrichtung (6) durch eine Rolle, eine Gleitfläche (6a) oder einen Umlenkhebel (6e) gebildet ist, wobei vorzugsweise das Druck- und/oder Zugelement (6) axial beweglich in oder an der ersten Umlenkeinrichtung (6) geführt ist (Fig. 8 bis Fig. 29).
13. Behälteranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Druck- und/oder Zugelement (3) über mehrere mit der Innenstruktur verbundene erste Umlenkeinrichtungen (6) mehrfach umgelenkt ist (Fig. 14, Fig. 15, Fig. 24, Fig. 27, Fig. 29).
14. Behälteranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei benachbarte Aufhängungseinrichtungen (4) ein gemeinsames Druck- und/oder Zugelement (3) aufweisen und eine Aufhängungseinheit (15) bilden (Fig. 14 bis Fig. 18, Fig. 21 bis Fig. 26).
15. Behälteranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenstruktur (17) zumindest eine als Druckstrebe (21) ausgebildete Strebe (20) aufweist, welche über zumindest eine erste Abstützung (19) an einem festen Ende (21a) fest mit dem Außenbehälter (5) verbunden ist, und welche beabstandet von der festen Abstützung (19) an einem losen Ende (21b) eine zweite Umlenkeinrichtung (27) für das Druck- und/oder Zugelement (3) aufweist, wobei das Druck- und/oder Zugelement (3) von der Innenstruktur kommend über die zweite Umlenkeinrichtung (27) zu einem zweiten Haltepunkt (A) oder einer Umlenkung (22) am Außenbehälter (5) geführt ist, wobei vorzugsweise das Druck- und/oder Zugelement (3) von der Umlenkung (22) zurück zur zweiten Umlenkeinrichtung (27) geführt und mit dieser fest verbunden ist (Fig. 21 bis Fig. 23).
16. Behälteranordnung (1) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckstrebe (21) einen kleineren Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist als der Außenbehälter (5).
17. Behälteranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenstruktur (17) zumindest eine als Zugstrebe (24) ausgebildete Strebe (20) aufweist, welche vorzugsweise fest mit dem Außenbehälter (5) verbunden ist, und welche an zumindest einem losen Ende (24b) eine zweite Umlenkeinrichtung (27) für das Druck- und/oder Zugelement (3) aufweist, wobei das Druck- und/oder Zugelement (3) von der Innenstruktur kommend vorzugsweise über zumindest einen außenbe- hälterfesten Umlenkungspunkt (25, 26) zur zweiten Umlenkungseinrichtung (27) und weiter zu einem zweiten Haltepunkt (A) am Außenbehälter (5) geführt ist (Fig. 24 bis Fig. 26).
18. Behälteranordnung (1) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugstrebe (24) einen größeren Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist als der Außenbehälter (5).
19. Behälteranordnung (1) nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass jede Druck- oder Zugstrebe (21, 24) in einer Meridianebene (ε) der Innenstruktur angeordnet ist, wobei das feste Ende (21a, 24a) Druck- oder Zugstrebe (21, 24) näher bei der Längsachse (2') der Innenstruktur angeordnet ist, als das lose Ende (21b, 24b), und wobei vorzugsweise die Druck- oder Zugstrebe (21, 24 ) - im Grundriss betrachtet - sternartig angeordnet sind (Fig. 24).
20. Behälteranordnung (1) nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass für zwei benachbarte Aufhängungseinrichtungen (4) und/oder pro Aufhängungseinheit (15) jeweils eine Druck- oder Zugstrebe (21, 24) vorgesehen ist, wobei vorzugsweise die Druck- oder Zugstreben (21, 24) - im Grundriss betrachtet - in der Form eines vorzugsweise gleichseitigen Vieleckes angeordnet sind (Fig. 24 bis Fig. 26).
21. Behälteranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Umlenkpunkt (B) durch ein Gelenk, vorzugsweise ein Kugelgelenk, gebildet ist.
22. Behälteranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die vorzugsweise einen Gleitschuh (6a) aufweisende erste Umlenkeinrichtung (6) am Außenbehälter (5) oder an der Innenstruktur in Umfangsrichtung direkt oder indirekt verschiebbar geführt und an einem, vorzugsweise als Anschlag (31) ausgebildeten, Stützelement am Außenbehälter (5) bzw. an der Innenstruktur abgestützt ist (Fig. 27 bis Fig. 35).
23. Behälteranordnung (1) nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass an der Umlenkeinrichtung (6) ein Druck- oder Zugteil (11) angelenkt ist, der die Innenstruktur hält.
24. Behälteranordnung (1) nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Umlenkeinrichtung (6) durch einen vorzugsweise als Stab ausgebildeten weiteren Druck- oder Zugteil (12) am Stützelement abgestützt ist.
25. Behälteranordnung (1) nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Umlenkeinrichtung (6) mit dem weiteren Druck- oder Zugteil (12), vorzugsweise starr, verbunden, besonders vorzugsweise integral mit dem weiteren Druck- oder Zugteil (12) ausgebildet ist.
26. Behälteranordnung (1) nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Druck- oder Zugteil (12) bogenförmig ausgebildet ist, wobei vorzugsweise ein dem Umlenkpunkt (B) zugewandtes Ende (12') des zweiten Druck- oder Zugteil (12) in Umfangsrichtung am Außenbehälter (5) oder an der Innenstruktur zumindest teilweise verschiebbar geführt ist.
Behälteranordnung (1) nach einem der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Druck- oder Zugteil (12) klemmend unter Vorspannung zwischen einer Umlenkeinrichtung (6) und dem Stützelement gehalten ist.
2011 08 31
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