DE19934620A1 - Verbesserter dichter und thermisch isolierender Tank aus vorgefertigten Tafeln - Google Patents

Abstract

In eine Tragstruktur integrierter dichter und thermisch isolierender Tank mit zwei aufeinanderfolgenden Dichtungssperrschichten, die mit zwei thermisch isolierenden Sperrschichten abwechseln, wobei die sekundären Sperrschichten und die primäre Isolierschicht aus vorgefertigten Tafeln bestehen, die aufeinanderfolgend aufweisen: eine erste starre Platte, eine erste Schicht (104) thermischen Isoliermaterials, eine zweite Schicht (108) thermischen Isoliermaterials und eine zweite starre Platte, wobei die Fugen zwischen den primären Isoliersperrschichtelementen benachbarter Tafeln durch isolierende Blöcke gefüllt sind, die aus einer mit einer starren Platte bedeckten Schicht (115) thermischen Isoliermaterials gebildet sind, wobei die Durchgängigkeit der sekundären Dichtungssperrschicht in den Verbindungsbereichen zweier benachbarter Tafeln durch flexible, gas- und flüssigkeitsdichte Bänder (120) gewährleistet ist, die hermetisch mit einem sekundären Isoliersperrschichtelement einer Tafel über einen Seitenrandbereich (120a) und über einen gegenüberliegenden Seitenrandbereich (120b) mit dem sekundären Isoliersperrschichtelement der benachbarten Tafel so verbunden ist, daß der Mittelbereich (120c) des Bandes, der die Fuge zwischen den sekundären Isoliersperrschichtelementen bedeckt, frei ist, sich elastisch zu verformen und/oder sich in bezug auf die isolierenden Blöcke und die isolierende Verbindungseinrichtung zu strecken.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung von dichten und thermisch isolierenden Tanks, die in einer Tragstruktur integriert sind, insbesondere in Rumpf eines Schiffs, das dem Seetransport von Flüssiggas und insbesondere dem Transport von Flüssigerdgas mit hohem Methangehalt dient.

Aus der französischen Patentanmeldung 2 724 623 ist ein dichter und isolieren­ der Tank bekannt, der in einer Tragstruktur, insbesondere in einem Schiffe integriert ist, wobei der Tank zwei aufeinanderfolgende Dichtungssperrschich­ ten aufweist, von denen die primäre. Sperrschicht in Kontakt mit dem in dem Tank enthaltenen Produkt steht und die sekundäre Sperrschicht zwischen der primären Sperrschicht und der Tragstruktur angeordnet ist, wobei die beiden Dichtungssperrschichten abwechselnd mit zwei thermisch isolierenden Sperr­ schichten vorgesehen sind, wobei die primäre Dichtungssperrschicht durch Metallbahnen mit in Richtung auf das Innere des Behälters aufragenden Rän­ dern gebildet ist, wobei die Metallbahnen aus dünnem Blech mit geringem Ausdehnungskoeffizienten bestehen und an ihren aufragenden Rändern auf beiden Seiten eines Schweißträgers stumpverschweißt sind, der mechanisch an der primären Isoliersperrschicht gehalten ist und eine Gleitverbindung bildet, wobei bei dem Tank vorgesehen ist, daß die sekundären Sperrschichten und die primäre Isoliersperrschicht im wesentlichen aus einer Gruppe von an der Trag­ struktur befestigten vorgefertigten Tafeln bestehen, wobei jede Tafel aufweist:
erstens eine erste starre Platte mit einer Schicht aus thermisch isolierendem Material, die zusammen ein sekundäres Isoliersperrschichtelement bilden, zweitens eine flexible Bahn, die im wesentlichen an der gesamten Fläche der Schicht aus thermisch isolierendem Material des sekundären Isoliersperrschicht­ elements haftet, wobei die Bahn mindestens eine durchgehende dünne Metall­ folie aufweist, die ein sekundäres Dichtungssperrschichtelement bildet, und drittens eine zweite Schicht thermisch isolierenden Materials, die wenigstens einen Teil der Bahn bedeckt und an dieser haftet, und viertens eine zweite starre Platte, die die zweite Schicht aus thermisch isolierendem Material bedeckt und mit dieser zusammen die primäre Isoliersperrschicht bildet, wobei die Verbin­ dungszonen zweier benachbarter Tafeln ausgefüllt sind, um zumindest die Kontinuität der sekundären Dichtungssperrschicht zu gewährleisten. Die durch die geringe Dicke gegebene Biegsamkeit der Aluminiumfolie ermöglicht es dieser, den durch die Verformung des Rumpfs im Wellengang oder beim Küh­ len des Tanks entstehenden Verformungen der Tafeln zu folgen.

Die bekannte Tankstruktur ermöglicht:

• - einerseits, die Verwendung einer primären Isoliersperrschicht mit geringer Dicke, die eine starre Platte aufweist, welche eine hohe Festigkeit gegen Schockwirkungen bietet, die während des Transports durch Bewegungen der Flüssigkeit auf die Wände des Tanks ausgeübt werden, wobei die geringe Dicke der Isoliersperrschicht beim Auftreten eines Lecks in der primären Dichtungs­ sperrschicht den Vorteil hat, daß die unbeabsichtigte Kaltzone um so weiter von dem Doppelrumpf entfernt ist, desto dicker die sekundäre Isoliersperrschicht ist;
• - und andererseits, eine erhebliche Verringerung der Herstellungskosten eines solchen Tanks durch Verwenden vorgefertigter Tafeln, die es ermöglichen, in einem einzigen Arbeitsgang die beiden sekundären Sperrschichten und die primäre Isoliersperrschicht des Tanks anzubringen; die Verwendung der erfin­ dungsgemäßen Struktur ermöglicht eine Senkung der Herstellungskosten um ungefähr 25%.

Ferner ist zur Gewährleistung der durchgehenden Dichtigkeit der sekundären Dichtungssperrschicht vorgesehen, daß die benachbarten Umfangsränder zweier Tafeln an den Fugen zwischen den Tafeln mit einem flexiblen Einlageband abgedeckt sind, das wenigstens eine dünne durchgehende Metallfolie aufweist, wobei das Band an den beiden benachbarten Umfangsrändern haftet und durch seine Metallfolie die durchgehende Dichtigkeit der sekundären Dichtungssperr­ schicht gewährleistet. Um die Durchgängigkeit der primären Isoliersperrschicht zu gewährleisten, ist vorgesehen, daß der zwischen den primären Isoliersperr­ schichten zweier benachbarter Tafeln bestehende Umfangsbereich durch isolie­ rende Abdeckelemente gefüllt ist, die jeweils aus einer mit einer starren Platte bedeckten thermisch isolierenden Schicht bestehen, wobei jedes Abdeckelement mit der isolierenden Schicht auf das Einlageband geklebt ist und jedes Abdeck­ element die Dicke der primären Isoliersperrschicht hat, so daß die Platten der isolierenden Abdeckelemente und die zweiten starren Platten der Tafeln nach der Montage eine im wesentlichen durchgängige Wand bilden, die in der Lage ist, die primäre Dichtungssperrschicht zu tragen.

Es ist bekannt, daß bei der Verschiebung des Schiffs im Wellengang die Verfor­ mung der Träger des Schiffs an den primären und sekundären Dichtungssperr­ schichten erhebliche Zugkräfte ausüben, die sich zu den Zugkräften addieren, welche beim Kühlen des Tanks in den Dichtungssperrschichten bilden.

Bei der in der französischen Patentanmeldung 2 724 623 beschriebenen Tank­ struktur überträgt die aus Invar-Metallbahnen bestehende primäre Dichtungs­ sperrschicht eine von der thermischen Kontraktion herrührende Zugkraft in der Größenordnung von 10 Tonnen pro linearem Meter auf die Verbindungsringe in den Ecken des Tanks und auf die Querwände der Tragstruktur, während die aus der flexiblen Bahn gebildete sekundäre Dichtungssperrschicht eine Zugkraft in der Größenordnung von 5 Tonnen pro linearem Meter überträgt. Diese Differenz zwischen den in der primären und der sekundären Dichtungssperr­ schicht erzeugten Kräfte kann zu Problemen an den Fugen zwischen den Tafeln führen, wodurch die Durchgängigkeit der sekundären Dichtungssperrschicht gefährdet ist.

In der französischen Patentanmeldung 2 691 520 sind die Verbindungsbereiche zwischen den isolierenden Schichten der sekundären Isoliersperrschicht mit einem Band abgedeckt, das zwischen die sekundären und die primären Isolier­ sperrschichten gelegt und geklebt ist. Die sekundäre Dichtungssperrschicht wird gebildet indem die sekundären Isolierschichten, die Stopfen zum Verschließen der Löcher und die zwischen den benachbarten Tafeln angeordneten Verbin­ dungseinrichtungen aus thermisch isolierendem Material derart hermetisch miteinander verbunden werden, daß die sekundäre isolierende Schicht nach dem Montieren und dem Verkleben eine durchgehende und somit vollkommen dichte sekundäre Sperrschicht bildet. Da es die sekundäre isolierende Schicht ist, die das Fluid im Inneren der Struktur hält, wenn die primäre Dichtungssperr­ schicht ein Leck aufweist, sind die Bänder zum Abdecken der Verbindungs­ bereiche weder dicht, noch hermetisch an den sekundären isolierenden Schich­ ten befestigt. Diese Abdeckbänder dienen hauptsächlich dem Zusammenhalten der isolierenden Abdeckungen der primären Isoliersperrschicht mit den se­ kundären isolierenden Schichten. Es handelt sich bei den Abdeckbändern um ein Glasfasergewebe oder dergleichen. Eine der Seiten des Abdeckbandes ist permanent an die isolierenden Abdeckungen geklebt, während die andere Seite mit den sekundären isolierenden Schichten verklebt ist. Ferner sind gemäß der französischen Patentanmeldung 2 691 520 die Tafeln über mehrere Stützkufen mit der Tragstruktur des Tanks verklebt.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen dichten und thermisch isolierenden Tank zu schaffen, dessen sekundäre Sperrschichten und dessen primäre Isolier­ sperrschicht durch eine Gruppe von verbesserten vorgefertigten Tafeln gebildet sind, um die durch die Konzentration von Belastungen in den Verbindungs­ bereichen zwischen den Tafeln verursachten Probleme zu vermeiden.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst.

Weitere Merkmale und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung betrifft einen dichten und thermisch isolierenden Tank, der in die Tragstruktur, insbesondere eines Schiffs, integriert ist, wobei der Tank zwei aufeinanderfolgende Dichtungssperrschichten aufweist, deren primäre Schicht in Kontakt mit dem im Tank enthaltenen Produkt steht und deren sekundäre Schicht zwischen der primären Sperrschicht und der Tragstruktur angeordnet ist, wobei die beiden Dichtungssperrschichten mit zwei thermisch isolierenden Sperrschichten abwechselnd angeordnet sind, wobei die primäre Dichtungs­ sperrschicht durch dünne Metallbleche gebildet ist, die mechanisch an der primären Isoliersperrschicht gehalten sind, wobei die sekundären Sperrschichten und die primäre Isoliersperrschicht im wesentlichen aus einer Gruppe von mechanisch an der Tragstruktur angebrachten, jedoch nicht damit verklebten vorgefertigten Tafeln bestehen, wobei jede Tafel aufeinanderfolgend aufweist: eine erste starre Platte, die den Boden der Tafel bildet, eine erste Schicht ther­ mischen Isoliermaterials, die von der Bodenplatte getragen ist und mit dieser ein Element der sekundären Isoliersperrschicht bildet, eine zweite Schicht thermisch isolierenden Materials, die die erste genannte Schicht teilweise überdeckt, und eine zweite starre Platte, die den Deckel der Tafel bildet und die zweite Schicht thermischen Isoliermaterials bedeckt, welche mit der Deckelplatte ein Element der primären Isoliersperrschicht bildet, wobei die Fugenbereiche zwischen den primären Isoliersperrschichtelementen zweier benachbarter Tafeln durch isolierende Blöcke gefüllt sind, die jeweils aus einer mit einer starren Platte bedeckten Schicht thermischen Isoliermaterials gebildet sind, wobei die starren Platten der isolierenden Blöcke und die zweiten starren Platten der Tafeln eine im wesentlichen durchgehende Wand bilden, die in der Lage ist, die primäre Dichtungssperrschicht zu tragen, wobei die Verbindungsbereiche zwischen den sekundären Isoliersperrschichtelementen durch Verbindungseinrichtungen aus thermisch isolierendem Material gefüllt sind. Erfindungsgemäß ist die Durch­ gängigkeit der sekundären Dichtungssperrschicht in den Verbindungsbereichen zweier benachbarter Tafeln durch flexible, gas- und flüssigkeitsdichte Bänder gewährleistet, die wenigstens eine verformbare durchgehende dünne Metallfolie aufweisen können, wobei jedes Band mit seiner der sekundären Isoliersperr­ schicht zugewandten Seite hermetisch einerseits mit einem sekundären Isolier­ sperrschichtelement einer Tafel über einen Seitenrandbereich des Bandes und andererseits über einen gegenüberliegenden Seitenrandbereich des Bandes mit dem sekundären Isoliersperrschichtelement der benachbarten Platte derart verbunden ist, daß der Mittelbereich des Bandes, der den Fugenbereich zwi­ schen den beiden sekundären Isoliersperrschichtelementen bedeckt, frei ist, sich elastisch zu verformen und/oder sich in bezug auf die (darüberliegenden) isolierenden Blöcke und der (darunterliegenden) isolierenden Verbindungsein­ richtung zu strecken, wobei die Tafeln an den Wänden der Tragstruktur mit einem begrenzten Verschiebungsspiel in zu den Wänden parallelen Ebenen gehalten sind. Die akzeptable Streckung der flexiblen Verbindungsbänder ermöglicht ein Aufheben oder eine erhebliche Verringerung der Zug- und Spannungsbelastungen, die von der sekundären Dichtungssperrschicht auf die Tragwände unter Einwirken der Rumpfverformung im Wellengang, beim Abkühlen des Tanks oder bei den Bewegungen der Ladung aufgebracht werden.

Vorteilhafterweise erfolgt die Befestigung einer vorgefertigten Tafel durch regelmäßig über den Umfang des sekundären Isoliersperrschichtelements verteilte Befestigungselemente, bei denen es sich um im wesentlichen senkrecht an der Tragstruktur angeschweißte Bolzen handelt, deren freies Ende jeweils mit einem Gewinde versehen ist, wobei die Tafeln und die Bolzen derart zueinander angeordnet sind, daß sich die Bolzen am Umfang des sekundären Isoliersperr­ schichtelements befinden, wobei für jeden Bolzen ein Loch durch die erste Schicht thermisch isolierenden Materials gebildet ist, wobei der Boden des Lochs durch die erste starre Platte der Tafel gebildet ist und eine Öffnung für den Durchtritt eines Bolzens aufweist, wobei eine axial elastisch verformbare Einrichtung an dem Bolzen angeordnet ist, um sich am Boden des Lochs ab­ zustützen, und wobei diese Einrichtung durch eine auf den Bolzen geschraubte Mutter fixiert ist, wobei die elastisch verformbare Einrichtung eine gewisse Bewegung der Tafeln in zur Tragstruktur senkrechter Richtung ermöglicht. Zum Beispiel besteht die axial elastisch verformbare Einrichtung aus wenigstens einer kegelstumpfförmigen Metallscheibe, die von einem Bolzen durchsetzt und zwischen dem Boden eines Lochs und der zugehörigen Mutter angeordnet ist.

Vorzugsweise besteht die erste Schicht thermisch isolierenden Materials einer Tafel aus nicht verstärktem Schaumstoff, insbesondere Polyurethan, mit einer Dichte von beispielsweise ungefähr 105 kg/m³, während die zweite Schicht thermisch isolierenden Materials einer Tafel aus beispielsweise mit Glasfasern verstärktem Schaumstoff mit einer Dichte von beispielsweise ungefähr 120 kg/m³ besteht.

Nach einer Variante bestehen die erste und die zweite Schicht thermisch isolie­ renden Materials einer Tafel aus nicht verstärktem Schaumstoff, insbesondere Polyurethan, mit einer Dichte von beispielsweise ungefähr 105 kg/m³.

Bei einem besonderen Ausführungsbeispiel der Erfindung weist jede Tafel allgemein die Form eines rechtwinkligen Quaders auf, wobei die erste starre Platte und die erste Schicht thermisch isolierenden Materials in Draufsicht die Form eines ersten Rechtecks und die zweite starre Platte und die zweite Schicht thermisch isolierenden Materials in Draufsicht die Form eines zweiten Recht­ ecks haben, wobei die Seiten der beiden Rechtecke im wesentlichen parallel verlaufen, wobei die Breite und die Länge des zweiten Rechtecks jeweils kleiner als die Länge und die Breite des ersten Rechtecks sind, wobei auf diese Weise jede Tafel mit einem Umfangsrand um das primäre Isoliersperrschichtelement der Tafel gebildet ist, derart, daß die Randbereiche jedes Bandes hermetisch mit den Umfangsrändern der Tafeln verklebt sind; selbstverständlich schließt die rechtwinklige Form der ersten und der zweiten starren Platte und der diesen entsprechenden Schichten thermisch isolierenden Materials die quadratische Form ein; es kann vorgesehen sein, daß die beiden Rechtecke, die in Draufsicht die primären und sekundären Isoliersperrschichtelemente derselben Tafel bilden, im wesentlichen denselben Mittelpunkt haben, so daß der Umfangsrand der Tafel eine im wesentlichen konstante Breite hat.

Nach einer ersten Variante enden die Löcher an den Umfangsrändern der Tafeln, derart, daß die Bänder die Löcher mit ihren Kleberandbereichen bedec­ ken und diese verschließen.

Nach einer zweiten Variante enden die Löcher an den Umfangsrändern der Tafeln, derart, daß die Bänder die Löcher mit ihren nicht verklebtes Mittel­ bereichen bedecken und diese nicht verschließen.

Es ist offensichtlich, daß, wenn die Tafeln an der Tragstruktur angebracht sind, an den Löchern keinerlei Durchgängigkeit der sekundären Isoliersperrschicht besteht; um die Durchgängigkeit der sekundären Isoliersperrschicht zu gewähr­ leisten, wird jedes Loch nach dem Befestigen eine Tafel an der Tragstruktur mittels eines Stopfens aus thermisch isolierendem Material gefüllt.

Vorteilhafterweise ist der Mittelbereich jedes Bandes größer als der Fugen­ bereich zwischen den benachbarten sekundären Isoliersperrschichtelementen.

Bei einem besonderen Ausführungsbeispiel sind die starren Platten der isolie­ renden Blöcke und die zweiten starren Platten der Tafeln untereinander durch jeweils in die Blöcke und die Tafeln eingreifende Metallklammern miteinander verbunden.

Nach einem anderen Ausführungsbeispiel weisen die isolierenden Blöcke an ihren gegenüberliegenden Seitenwänden eine Längsnut auf und die Tafeln weisen an den gegenüberliegenden Seitenwänden ihrer primären Isoliersperr­ schichtelemente eine entsprechende Längsnut auf, um die Blöcke mit den Tafeln durch Verbundanker zu verbinden, die diskontinuierlich entlang den Tafeln angeordnet sind, wobei sich jeder Verbundanker von einer Blocknut in eine Tafelnut erstreckt.

Gemäß einem anderen Merkmal sind die isolierenden Blöcke vor dem An­ bringen der primären Dichtungssperrschicht entweder am flexiblen Band durch lösbare Klebepunkte oder durch Klebepunkte seitlich an einer der benachbarten Tafeln angebracht.

In an sich bekannter Weise ist bei einem besonderen Ausführungsbeispiel die primäre Dichtungssperrschicht durch Metallbahnen mit zum Tankinneren gebogenen Rändern gebildet, wobei die Bahnen aus Dünnblech mit geringem Ausdehnungskoeffizienten bestehen und mit den gebogenen Rändern an den beiden Seiten eines Schweißträgers stumpfgeschweißt sind, der mechanisch an der primären Isoliersperrschicht gehalten ist und eine Gleitfuge bildet, und der den Metallbahnen der primären Dichtungssperrschicht zugeordnete Schweiß­ träger ist vorteilhafterweise eine Profil mit rechtwinkligen Querschnitt, wobei einer der Schenkel des Winkels an die gebogenen Ränder zweier benachbarter Metallbahnen der primären Dichtungssperrschicht angeschweißt ist, während der andere Schenkel in eine Nut in der Dicke der zweiten starren Platte einer Tafel eingesetzt ist; nach einer vorteilhaften Ausbildung weist jede zweite starre Platte einer Tafel zwei parallele Nuten auf, die jeweils einen Schweißträger aufnehmen, wobei die Mittelbereiche der zweiten starren Platten zweier benach­ barter Tafeln jeweils durch eine Bahn der primären Dichtungssperrschicht bedeckt sind, während eine andere Bahn derselben Breite die Verbindung zwischen den genannten Bahnen herstellt.

Nach einem Ausführungsbeispiel besteht das flexible Band, das die Durch­ gängigkeit der sekundären Dichtungssperrschicht in jedem Verbindungsbereich zwischen zwei benachbarten Tafeln gewährleistet, aus drei Schichten, wobei die beiden äußeren Schichten aus Glasfasergewebe bestehen, währen die Zwischen­ schicht eine Metallfolie ist; die Metallfolie kann vorteilhafterweise eine Alumi­ niumfolie mit einer Dicke von ungefähr 0,1 mm sein.

Die zweite Schicht thermisch isolierenden Materials der Tafeln besteht vorteil­ hafterweise aus einem Schaumkunststoff, beispielsweise einem mit Glasfasern in Form von Matten, Folien, Geweben, Fäden oder dergleichen verstärkten Polyurethanschaumstoff,; diese zweite Schicht kann parallel zu ihren haupt­ flächen mehrere Glasfasergewebe aufweisen, die im wesentlichen parallel Lamellen bilden, die zueinander äquidistant sein können, wobei jedoch auch vorgesehen sein kann, daß die Lamellen mit einem Abstand angeordnet sein können, der geringer wird, je geringer die Betriebstemperatur in dem betreffen­ den Bereich der Schicht ist, um eine optimale Verstärkung in dem Bereich zu gewährleisten, in dem die mechanischen Belastungen durch das Abkühlen des Tanks maximal sind. Es kann in bekannter Weise vorgesehen sein, daß sich jede Tafel an der Tragstruktur durch Elemente aus polymerisierbarem Harz ab­ stützen, die einen Ausgleich von Unregelmäßigkeiten in der Wänden der Trag­ struktur ermöglichen, derart, daß, unabhängig von örtlichen Verformungen der Tragstruktur, durch die zweiten Platten der Tafeln und die an den Umfangs­ rändern der Tafeln vorgesehenen isolierenden Blöcke eine durchgehende regel­ mäßige Fläche erzielt werden kann, die eine ausreichende Abstützung für die Metallbleche der primären Dichtungssperrschicht bietet, wobei die Harzel­ emente, beispielsweise durch Zwischenfügen von Papier, nicht an der Trag­ struktur haften.

In bekannter Weise erfolgt die Eckverbindung der primären und sekundären Sperrschichten in dem Bereich, in dem die Wände der Tragstruktur im Winkel aneinanderstoßen, durch Verbindungsringe, deren Struktur entlang der Stoßkan­ te der Wände der Tragstruktur im wesentlichen konstant bleibt.

Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel ist eine durchgehende dünne Metall­ folie aus Dünnblech mit geringem Ausdehnungskoeffizienten zwischen der ersten und der zweiten Schicht thermisch isolierenden Materials der Tafeln gefügt, wobei die Folie im wesentlichen auf der gesamten Fläche der ersten thermisch isolierenden Schicht derart haftet, daß sie ein sekundäres Dichtungs­ sperrschichtelement bildet, wobei die zweite Schicht thermisch isolierenden Materials im wesentlichen mit der gesamten Fläche an der Folie haftet.

Nach einem zweiten Ausführungsbeispiel ist eine gas- und flüssigkeitsdichte flexible Bahn, die eine durchgehende verformbare dünne Aluminiumfolie aufweisen kann, zwischen der ersten und der zweiten Schicht thermisch isolie­ renden Materials der Tafeln angeordnet, wobei die Bahn im wesentlichen auf der gesamten Fläche der ersten thermisch isolierenden Schicht derart haftet, daß sie ein sekundäres Dichtungssperrschichtelement bildet, wobei die zweite Schicht thermisch isolierenden Materials im wesentlichen mit der gesamten Fläche an der Bahn haftet.

Nach einem dritten Ausführungsbeispiel besteht die sekundäre Dichtungssperr­ schicht einerseits aus der ersten Schicht thermisch isolierenden Materials der Tafeln, welche aus geschlossenzelligem Schaumstoff gebildet ist, und anderer­ seits aus den flexiblen Bändern.

Im folgenden werden zum besseren Verständnis der Erfindung als nicht ein­ schränkende Beispiele zwei Ausführungsformen der Erfindung in Zusammen­ hang mit den zugehörigen Zeichnungen beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Tafel des Tanks gemäß einem ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel;

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung der Tafel von Fig. 1 im vorgefertigten und zur Verwendung bereiten Zustand;

Fig. 3 bis 5 vergrößerte Darstellungen von Details der Fig. 2 jeweils ent­ sprechend den Pfeilen III, IV und V;

Fig. 6 eine quergeschnittene Teilansicht des Verbindungsbereichs zwischen zwei benachbarten Tafeln;

Fig. 7 eine Grafik zur Darstellung der Streckungskurve des flexiblen Bandes zur Verbindung zweier Tafeln in Abhängigkeit von der Zugkraft;

Fig. 8 eine perspektivische Teilansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Tanks mit angebrachten elastisch verformbaren flexiblen Bändern;

Fig. 9 eine vergrößerte Schnittdarstellung eines Details der Fig. 8 zur Dar­ stellung der Befestigung einer Tafel an der Tragstruktur;

Fig. 10 eine längsgeschnittene Teilansicht eines Tanks gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 11 eine vergrößerte Darstellung eines Details der Fig. 10 entsprechend dem Pfeil XI und

Fig. 12 eine vergrößerte Explosionsdarstellung eines Details der Fig. 10 zur Darstellung des Bereichs um das verformbare flexible Band.

Bei dem in den Fig. 1 bis 7, und insbesondere in der Fig. 6, dargestellten ersten Ausführungsbeispiel ist mit dem Bezugszeichen 1 die Wand des Schiff­ doppelrumpfs bezeichnet, in dem der im folgenden beschriebene erfindungs­ gemäße Tank angeordnet ist. Bekanntermaßen weist ein Schiffsrumpf auch Querwände auf, die den Rumpf in Räume unterteilen und ebenfalls doppelt sind. Die Wände 1 und die Querwände bilden die Tragstruktur des Tanks. Sie weisen jeweils Bolzen auf, die senkrecht angeschweißt sind und deren freie Enden mit einem Gewinde versehen sind. Die Bolzen sind entlang Linien angeordnet, die zu der vom Stoß der Wände 1 mit den Querwänden gebildeten Kante parallel verlaufen.

Die beiden sekundären Sperrschichten und die primäre Isoliersperrschicht werden durch Tafeln gebildet, die in ihrer Gesamtheit mit 2 bezeichnet sind. Eine Tafel 2 hat im wesentlichen die Form eines rechtwinkligen Quaders; sie besteht aus einer ersten Sperrholzplatte 3 mit einer Dicke von 9 mm, über der eine erste Schicht thermisch isolierenden Materials 4 liegt, über der wiederum ein erstes Glasfasergewebe 5 liegt; auf dem Gewebe 5 ist eine Folie 6 aus Invar mit einer Dicke von 0,4 mm angeordnet, die ihrerseits teilweise von einem zweiten Glasfasergewebe 7 bedeckt ist; auf dieses zweite Gewebe 7 ist mittels eines Polyurethanklebers eine zweite Schicht thermisch isolierenden Materials 8 aufgeklebt, die selbst eine zweite Sperrholzplatte 9 mit 12 mm Dicke trägt. Die Untereinheit 7 bis 9 bildet ein primäres Isoliersperrschichtelement und ist in Draufsicht rechteckig, wobei die Seiten des Rechtecks parallel zu den der Untereinheit 3 bis 6 verlaufen; die beiden Untereinheiten weisen in Draufsicht die Form zweier Rechtecke mit demselben Mittelpunkt auf, wobei ein Umfangs­ rand 10 mit konstanter Länge durch den Rand der Untereinheit 3 bis 6 gebildet ist. Die Untereinheit 3 bis 5 bildet ein sekundäres Isoliersperrschichtelement.

Die Folie 6, welche die Untereinheit 3 bis 5 bedeckt, bildet ein sekundäres Dichtungssperrschichtelement.

Die Tafel 2 kann vorgefertigt werden, um eine Einheit zu bilden, deren ver­ schiedene Bestandteile in der genannten Anordnung miteinander verklebt sind; die Einheit bildet somit die sekundären Sperrschichten und die primäre Isolier­ sperrschicht. Die Schichten thermisch isolierenden Materials 4 und 8 können aus Schaumkunststoff, beispielsweise einem Polyurethanschaum, bestehen, dem durch zur Verstärkung beigegebene Glasfasern gute mechanische Eigenschaften verliehen werden. In der französischen Patentanmeldung 2 724 623, die durch Bezugnahme Teil der vorliegenden Anmeldung ist, werden zur Bildung der Schichten thermisch isolierenden Materials vorzugsweise die Glasfasergewebe derart in der Dicke der Schicht angeordnet, daß sie zu den Hauptflächen der Schichten 4 und 8, das heißt zu den Hauptflächen der Tafeln 2, parallele Lamel­ len bilden. Die Lamellen können mit zunehmender Nähe zur Innenseite des Behälters, wo eine Temperatur von ungefähr -160° herrscht, einen geringeren Abstand voneinander aufweisen. Als Variante können die Lamellen über die gesamte Dicke der Schicht einen gleichmäßigen gegenseitigen Abstand auf­ weisen. Es ist selbstverständlich möglich, eines dieser Verfahren für die erste Schicht einer Tafel und das andere Verfahren für die zweite Schicht zu wählen.

Zur Befestigung der Tafeln 2 an der Tragstruktur sind regelmäßig über die Längsränder der Tafel verteilte Löcher 11 vorgesehen, bei denen es sich um Ausnehmungen mit U-förmigem Querschnitt handelt, die in den Umfangsrand 10 durch die Folie 6, das Gewebe 5 und die isolierende Schicht 4 bis zur Sperr­ holzplatte 3 erstrecken; der Boden eines Lochs 11 ist somit durch die erste starre Platte 3 der Tafel 2 gebildet; der Boden des Lochs 11 ist zur Bildung einer Öffnung 12 perforiert, deren Durchmesser für den Durchtritt eines Bolzens bemessen ist; die Bolzen und die Öffnungen 12 sind derart angeordnet, daß beim Heranführen einer Tafel 2 an die Wand 1 oder eine Querwand der Trag­ struktur die Tafel in bezug zur Tragstruktur derart positioniert werden kann, daß sich ein Bolzen gegenüber jeder Öffnung 12 befindet. Die Löcher 11 sind an den Längswänden der Unteranordnung 4 bis 6 offen.

Es ist bekannt, daß die Wände 1 und die Querwände eines Schiffs schon auf­ grund von Herstellungsungenauigkeiten von der für eine Tragstruktur vor­ gesehenen idealen Oberfläche abweichen. Diese Abweichungen werden in bekannter Weise kompensiert, indem die Tafeln 2 an die Tragstruktur unter Zwischenfügung von polymerisierbaren Harzwülsten 13 angebracht werden, welche es ermöglichen, ausgehend von einer ungleichmäßigen Fläche der Tragstruktur, eine aus benachbarten Tafeln 2 bestehende Verkleidung zu erzie­ len, deren zweite Platten 9 in der Gesamtheit eine Fläche bilden, die von der gewünschten idealen Fläche praktisch nicht abweicht. Zu diesem Zweck ist eine Papierbahn 25 zwischen den Wülsten 13 und der Wand 1 vorgesehen, um das Ankleben der Tafeln an der Tragstruktur zu verhindern.

Beim Ansetzen der Tafeln 2 an die Tragstruktur unter Zwischenfügung der Harzwülste 13, greifen die Bolzen in die Öffnungen 12 und das Gewindeende der Bolzen wird mit einer Unterlegscheibe und einer Anzugmutter versehen. Die Scheibe wird durch die Mutter gegen die erste starre Platte 3 der Tafel 2 an den Boden des Lochs 11 gedrückt. Auf diese Weise wird jede Tafel 2 an mehreren, über den gesamten Umfang der Tafel verteilten Punkten an der Tragstruktur befestigt, woraus sich unter mechanischen Gesichtspunkten ein Vorteil ergibt.

Nach dem Erstellen einer derartigen Befestigung werden die Löcher 11 ge­ schlossen, indem Stopfen aus thermisch isolierendem Material eingesetzt wer­ den, die mit der ersten thermisch isolierenden Schicht 4 der Tafel fluchten. Ferner wird in die Fugenbereiche, welche die Untereinheiten (3 bis 5) zweier benachbarter Tafeln 2 voneinander trennen, ein thermisch isolierendes Material eingesetzt, beispielsweise eine zu einem U gefaltete Kunststoffschaumfolie, die unter Kraft in die Fuge eingesetzt wird. Wenngleich auch die Kontinuität der sekundären Isoliersperrschicht auf diese Weise bewirkt wird, gilt dies nicht gleichermaßen für die Durchgängigkeit der durch die Folie 6 gebildeten se­ kundären Dichtungssperrschicht, da diese an den jeweiligen Löchern 11 perfo­ riert ist. Um die Kontinuität der sekundären Dichtungssperrschicht wiederherzu­ stellen, wird auf den Umfangsrand 10 zwischen zwei Untereinheiten 7 bis 9 zweier benachbarter Tafeln 2 ein flexibles Band 20 angeordnet, welches derart auf die Umfangsränder 10 geklebt wird, daß die bei jedem Loch 11 und den Fugen zwischen jeweiligen Tafeln vorhandenen Perforierungen verschlossen sind, wodurch die Kontinuität der sekundären Dichtungssperrschicht wiederher­ gestellt ist. Das sekundäre flexible Band 20 besteht aus einem Verbundmaterial aus drei Schichten: die beiden äußeren Schichten sind Glasfasergewebe und die Mittelschicht ist eine dünne Metallfolie, beispielsweise eine Aluminiumfolie mit einer Dicke von ungefähr 0,1 mm. Diese Metallfolie gewährleistet die Durch­ gängigkeit der sekundären Dichtungssperrschicht; die durch die geringe Dicke gegebene Flexibilität ermöglicht es dem Band, den durch die Verformung des Rumpfs im Seegang oder beim Abkühlen des Tanks entstehenden Verformun­ gen der Tafeln 2 zu folgen.

Zwischen den Untereinheiten (7 bis 10) zweier benachbarter Tafeln 2 besteht an den Umfangsrändern 10 ein Vertiefungsbereich, dessen Tiefe im wesentlichen der Dicke der primären Isoliersperrschicht (7 bis 9) entspricht. Diese Vertie­ fungsbereiche werden durch Einsetzen von isolierenden Blöcken 14 gefüllt, die jeweils aus einer thermisch isolierenden Schicht 15 und einer starren Sperrholz­ platte 16 bestehen. Die isolierenden Blöcke 14 sind derart bemessen, daß sie den über den Umfangsrändern 10 der beiden benachbarten Tafeln 2 gelegenen Bereich vollständig ausfüllen, wobei die isolierenden Blöcke 14 mit der Schicht 15 auf die Bänder 20 derart aufgeklebt sind, daß die Platte 16 nach dem An­ bringen eine Kontinuität zwischen den Platten 9 der beiden benachbarten Tafeln 2 bewirkt. Die isolierenden Blöcke 14, deren Breite durch den Abstand zwi­ schen .den Untereinheiten 7 bis 9 zweier benachbarter Tafeln bestimmt ist, können eine mehr oder weniger große Länge aufweisen, jedoch wird eine geringe Länge bevorzugt, um die Elemente gegebenenfalls leicht anbringen zu können, selbst wenn ein geringfügiger Versatz zwischen zwei benachbarten Tafeln 2 bestehen sollte. Es ist wesentlich, daß die Blöcke 14 nicht fest mit dem Band 20 verbunden sind, um eine Verformung des Bandes zu ermöglichen. Sie können jedoch durch nicht an dem Band 20 haftende Harzschnüre angeheftet sein, beispielsweise unter Zwischenfügung von Papier.

In Fig. 6 sind in gestrichelten Linien dargestellte Klammern 51 zu erkennen, die auf der Oberseite der Platte 16 und den Platten 9 übergreifend angebracht sind, um die Blöcke mit den Tafeln zu verbinden.

Alternativ können in den isolierenden Schichten 8 und 15 gegenüberliegende Nuten 8a und 15a für Verbundanker oder Keile 52 vorgesehen sein. Diese Nuten sind entlang den Seitenwänden der Tafeln und Blöcke auf der Oberseite der Isolierschichten an der Verbindungsstelle mit den oberen Platten 9, 16 ausgebildet. Die Nuten dienen ferner der Führung spezieller Herstellungs­ werkzeuge.

Auf diese Weise wird durch das Anbringen der Tafeln 2 an der Tragstruktur in einem Arbeitsgang die sekundäre Isoliersperrschicht, die sekundäre Dichtungs­ sperrschicht und die primäre Isoliersperrschicht erstellt. Es ist offensichtlich, daß die erforderliche Menge an Arbeit durch das Anbringen der drei Sperr­ schichten gegenüber dem Stand der Technik erheblich verringert ist. Selbstver­ ständlich können die Tafeln 2 fabrikmäßig in großer Stückzahl hergestellt werden, wodurch die Wirtschaftlichkeit dieser Ausbildung noch gesteigert wird.

Auf die beschriebene Weise wurde eine im wesentlichen kontinuierliche Fläche bestehend aus den starren Platten 9 und 16 der Tafeln 2 und der isolierenden Blöcke 14 geschaffen. Nunmehr muß lediglich die primäre Dichtungssperr­ schicht angebracht werden, die von den starren Platten getragen wird. Zu diesem Zweck werden die Tafeln 2 bei der Herstellung in den Platten 9 mit Nuten 17 versehen, die einen umgekehrten T-förmigen Querschnitt aufweisen, wobei der senkrechte Strich des T senkrecht zur der dem Inneren des Behälters zugewand­ ten Fläche der Platte 9 und der Querstrich des T parallel zu dieser Fläche ver­ läuft. In den Nuten 17 ist ein Schweißträger eingesetzt, der aus einem L-förmi­ gen Winkelprofil 18 besteht, wobei der lange Schenkel des L mit den aufragen­ den Rändern 19a zweier benachbarter Metallbahnen 19 der primären Dichtungs­ sperrschicht verschweißt ist, während der kurze Schenkel des L in den Teil der Nut 17 eingesetzt ist, der zur Mittelebene der Platte 9 parallel verläuft. Die Metallbahnen 19 bestehen in bekannter Weise aus Invar-Blechen mit einer Dicke von 0,7 mm. Der Schweißträger 18 kann in der Nut 17 gleiten, so daß eine Gleitfuge gebildet ist, die eine relative Verschiebung der Metallbahnen 19 der primären Dichtungssperrschicht in bezug zu den sie tragenden starren Platten 9 und 16 erlaubt. Jede Platte 9 einer Tafel 2 weist zwei parallele Nuten 17 auf, die um die Breite einer Metallbahn voneinander beabstandet und in bezug auf die Längsachse der Tafel 2 symmetrisch angeordnet sind. Die Be­ messung der Tafeln 2 erfolgt derart, daß der Abstand zwischen zwei benachbar­ ten Schenkeln von Schweißträgern 18, die in zwei benachbarten Tafeln 2 angeordnet sind, gleich der Breite einer Metallbahn 19 ist; auf diese Weise kann eine Metallbahn 19 im Mittelbereich jeder Platte 9 und eine Metallbahn 19 zwischen die beiden Metallbahnen 19 angeordnet werden, die die Mittelbereiche zweier benachbarter Tafeln 2 abdecken.

Es sei darauf hingewiesen, daß die primäre Dichtungssperrschicht erfindungs­ gemäß durch eine starre Platte getragen ist, wodurch eine hohe Festigkeit gegen Stoßwirkungen aufgrund von Bewegungen der Flüssigkeit in dem Behälter erreicht wird.

Um die Erfindung anhand eines Zahlenbeispiels zu verdeutlichen, sei von Tafeln 2 mit einer Länge von 2,970 m mit einem 1 mm Spiel und einer Breite von 999 mm mit 0,5 mm Spiel ausgegangen, wobei die Dicke der sekundären Isoliersperrschicht 180 mm und diejenige der primären Isoliersperrschicht 90 mm beträgt. Die Breite der Metallbahnen 19 zwischen den beiden gebogenen Rändern beträgt 500 mm und ihre Länge beträgt 1 m.

Wie in den Fig. 2 und 5 zu erkennen, sind in der zweiten thermisch isolie­ renden Schicht 8 und der zweiten starren Platte 9 mehrere Ausnehmungen 21 ausgebildet, die sich in Querrichtung erstrecken, das heißt parallel zur kurzen Seite der Tafel 2, wobei die Ausnehmungen 21 in Längsrichtung um etwa 1 m voneinander beabstandet sind und sich jeweils bis 5 mm vom Boden der zweiten thermisch isolierenden Schicht 8 erstrecken. Ihre Breite ist geringer als 4 mm. In der Tafel 2 sind drei Ausnehmungen 21 vorgesehen, wobei sich die mittlere Ausnehmung in der Mitte der Tafel befindet, während die anderen Ausnehmun­ gen nahe der kurzen Seiten der Platte 9 ausgebildet sind. Die Ausnehmungen dienen dazu, ein unkontrolliertes Reißen der primären Isoliersperrschicht beim Abkühlen des Tanks zu vermeiden.

Fig. 7 zeigt die Streckungskurve des flexiblen Bandes 20 in einem Zugver­ such.

Ausgehend vom Punkt A, der Ruhestellung, wird eine Zugkraft in der Größen­ ordnung von 5 kN auf das flexible Band aufgebracht, was zu einer Verformung des Bandes bis zum Punkt B führt, an dem eine große Streckung in der Größen­ ordnung von 11 mm festzustellen ist. Wird die Krafteinwirkung auf das Band aufgehoben, ist eine Rückverformung des Bandes entlang der Linie BC fest­ zustellen, wobei das flexible Band m Punkt C eine permanente plastische Restverformung von ungefähr 7 mm beibehält.

Nimmt man das flexible Band in seinem Zustand am Punkt C, so stellt man fest, daß bei einer Zugkraft der gleichen Stärke, eine reversible und im wesentlichen zwischen den Punkten C und B lineare Verformung des flexiblen Bandes bei einer elastischen Streckung von ungefähr 4 mm gegeben ist.

Soll eine stärkere Zugkraft auf das flexible Band aufgebracht werden, muß mit einer stärkeren plastischen Streckung gerechnet werden. Selbstverständlich hat das flexible Band eine Reißgrenze über der maximalen Kraft, die durch das Verformen des Rumpfs, die Bewegungen der Ladung oder das Abkühlen des Tanks auf das Band ausgeübt werden können.

Wenn unter diesen Bedingungen auf die flexiblen Bänder 20 eine Zugkraft gegebener Stärke aufgebracht wird, bewahren sie eine permanente Verformung, wie durch die im wesentlichen möwenflügelartige Form des flexiblen Bandes 20 in der Fig. 6 dargestellt. Bei späteren Zugbelastungen gleicher oder geringerer Stärke verhält sich das flexible Band 20 elastisch, so daß die durch das Abküh­ len des Tanks, die Bewegungen der Ladung oder die Verformungen des Rumpfs durch den Seegang erzeugten Kräfte nicht oder nur in geringem Maße von der sekundären Dichtungssperrschicht an die Querwände übertragen werden.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 8 bis 12 wird im folgenden ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Tanks beschrieben. In den Figuren tragen die Elemente, die denjenigen des ersten Ausführungsbeispiels gleich oder zu diesen analog sind, das gleiche Bezugszeichen, jedoch um hundert erhöht.

Wie in der Fig. 10 ersichtlich, besteht die primäre Dichtungssperrschicht 119 aus dünnen Metallelementen, beispielsweise Edelstahl oder Aluminiumblechen. Das Bezugszeichen 119a bezeichnet Quer- und Längsstege, die von den Ble­ chen aufragen, während das Bezugszeichen 119b den Bereich der durch Abdec­ ken erfolgten Verbindung zwischen zwei benachbarten primären Dichtungs­ sperrschichtelementen 119 bezeichnet. Die Stege 119a ermöglichen eine aus­ reichende Flexibilität der primären Dichtungssperrschicht, so daß sie sich unter Einwirkung von durch das im Tank enthaltene Fluid erzeugten Belastungen, insbesondere thermischer Art, verformen kann.

In Fig. 10 ist die Innenwand 1 des Doppelrumpfs des Schiffs sowie eine Quer­ wand 101 dargestellt, die den Schiffsrumpf in Räume unterteilt. Die Wände 1 und die Querwände 101 bilden die Tragstruktur des Tanks und weisen jeweils Bolzen 130 auf, die senkrecht an der Tragstruktur angeschweißt sind und deren freies Ende mit einem Gewinde versehen ist. Die Bolzen 130 sind entlang Linien angeordnet, die zur Stoßkante A der Wände 1 und der Querwände 101 parallel verlaufen.

In bekannter Weise liegen die unteren starren Platten 103 der Tafeln 102 an der Tragstruktur über polymerisierbare Harzwülste 113 an. Die Wülste haften nicht am Doppelrumpf, da beispielsweise Papier zwischengefügt ist. In der Fig. 9 erkennbare Keile 133 können gleichermaßen zwischen der Wand 1 und der starren Platte 103 zu beiden Seiten eines Bolzens 130 angeordnet sein, der die Öffnung 112 der Platte 103 durchsetzt. Die Öffnungen 112 münden in im wesentlichen zylinderförmigen Löchern 111, die sich über die gesamte Höhe der ersten thermisch isolierenden Schicht 104 der sekundären Isoliersperrschicht erstrecken. Wenigstens eine kegelstumpfförmige elastisch verformbare Metall­ scheibe 134, beispielsweise drei Belleville-Scheiben, sind kopfüber auf das Gewindeende des Bolzens 130 gesetzt, derart, daß die große Basis einer ersten Scheibe 134 am Boden des Lochs 111 anliegt und die kleine Basis der oberen Scheibe 134 an einer planen Scheibe 135 anliegt. Eine Anzugmutter 136 ver­ spannt die Einheit aus planer Scheibe 135 und konischen Scheiben 134 gegen den Boden des Lochs 111. Anschließend werden Stopfen aus thermisch isolie­ rendem Material 137 in die Löcher 111 verbracht, um die Durchgängigkeit der sekundären Isoliersperrschicht zu wahren. Die Stopfen 137 weisen Ausnehmun­ gen 137a an ihren Basen auf, um dort den Bolzen 130, die Scheiben 134 und 135 sowie die Mutter 136 aufzunehmen. Die Bolzen 130 dienen somit lediglich dem Halten der Tafeln 102 in senkrechter Richtung zur Tragstruktur, wobei ein begrenztes Verschiebungsspiel der Tafeln 102 in Längs- und Querrichtung des Tanks gegenüber der Tragstruktur möglich ist. Ferner erlauben die verform­ baren Scheiben 134 ebenfalls eine gewisse Verschiebung der Tafeln 102 senk­ recht zur Tragstruktur.

In der Fig. 10 ist erkennbar, in einer bestimmten Ecke zwischen der Wand 1 und der Querwand 101 die primäre Isoliersperrschicht eine Eckstruktur auf­ weist, die aus einem Metallwinkelprofil 140 besteht, das einen Winkel von ungefähr 90° bildet und auf dem die Dichtungssperrschicht 119 angebracht ist, wobei das Profil 140 durch Schrauben 141 an Holzplatten 142 befestigt ist, die im wesentlichen dieselbe Dicke haben wie die zweiten thermisch isolierenden Schichten 108 der Tafeln 102. Zwischen die beiden Holzplatten 142 ist eine Isolierplatte 143 geklebt, welche die Ecke der primären Isoliersperrschicht im Winkel des Tanks bildet. Die sekundäre Isoliersperrschicht ist ihrerseits aus zwei Isoliermaterialplatten 144 mit einem im wesentlichen rechtwinklig tra­ pezförmigen Querschnitt gebildet, wie in Fig. 10 erkennbar. Die Platten 144 sind auf starre Holzplatten 103 geklebt. Die allgemeine Form der Eckstruktur des Tanks gemäß Fig. 10 ist im wesentlichen analog zu der in der Patentanmel­ dung 26 91 520, welche durch Bezugnahme Teil der vorliegenden Anmeldung ist, dargestellten und beschriebenen Struktur. Sie wird daher nicht im einzelnen beschrieben. Es sei lediglich angemerkt, daß die unteren starren Platten 103 an der Tragstruktur durch Bolzen 130 und Muttern 136 ohne Zwischenfügung verformbarer Scheiben 134 angebracht sind. Ferner liegen auch die starren Platten 103 der Eckstruktur auf den polymerisierbaren Harzwulsten 113 auf. Die Eckstruktur ist in bezug zu den Tafeln 102 durch einen Positionierungsanschlag gehalten, der durch einen metallischen Keil 145, welcher an die Tragstruktur angeschweißt ist, und einen Sperr- oder Laminatholzkeil 146 gebildet ist, der mit dem Metallkeil 145 durch eine dazwischen befindliche Kittverbindungsein­ richtung verbunden ist.

Wie besser aus der Fig. 8 ersichtlich, erstreckt sich ein Band 118 aus rost­ freiem Metall in Längsrichtung auf der oberen starren Platte 109 einer Tafel 102 und ein Band 148 aus rostfreiem Metall erstreckt sich in Querrichtung zur Platte 109, um die primäre Dichtungssperrschicht 119 auf den Platten 109 verankern zu können. Diese Verankerungsbänder 118 und 148 sind vorzugsweise durch Niete an den oberen Platten 109 der Tafeln 102 befestigt. Ferner können die oberen Platten 109 gleichermaßen mehrere Metalleinsätze 149 insbesondere zur Befestigung von Werkzeugen aufweisen.

In der zweiten thermisch isolierenden Schicht 108 und der zweiten starren Platte 109 sind mehrere Längs- und Querausnehmungen 121 ausgebildet, die sich bis ungefähr 5 mm vom Boden der zweiten thermisch isolierenden Schicht 108 erstrecken und eine Breite von weniger als 4 mm aufweisen, um ein unkon­ trolliertes Reißen der primären Isoliersperrschicht beim Abkühlen des Tanks zu verhindern.

In die Verbindungsbereiche zwischen den sekundären Isoliersperrschicht­ elementen sind Bänder 150 aus thermisch isolierendem Material, beispielsweise Glaswolle eingesetzt.

Aus der Fig. 12 wird ersichtlich, daß das flexible Band 120 auf der unteren Seite zwei gegenüberliegende Seitenrandbereiche 120a und 120b aufweist, die zum Kleben an den Umfangsrand 110 zweier benachbarter Tafeln 102 vor­ gesehen sind, wobei der Mittelbereich 120c des Bandes 120 ohne Kleben das Füllmaterial 150 sowie einen Teil des Umfangsrandes 110 jeder Tafel bedecken soll. Beispielsweise kann das Band 120 eine Breite von 270 mm mit einem Mittelbereich 120c von 110 mm Breite haben, während das Isoliermaterialband 150 eine Breite von lediglich 30 mm aufweist. Es ist somit eine elastische Verformung und/oder eine Streckung des Bandes 120 über die Breite des Verbindungsbereichs zwischen des sekundären Isoliersperrschichtelementen möglich. Das flexible Band 120 ist vorzugsweise genauso lang wie die Tafeln 102.

In der Fig. 8 bezeichnet das Bezugszeichen 106 eine Metallfolie, die als Element der sekundären Dichtungssperrschicht zwischen den beiden thermisch isolierenden Schichten 104 und 108 einer Tafel 102 dient, jedoch kann die Metallfolie 106 entfallen, da die zweite thermisch isolierende Schicht 104 aufgrund ihrer geschlossenzelligen Schaumstoffeigenschaften selbst die se­ kundäre Dichtigkeitsfunktion gewährleistet, vorausgesetzt, das flexible Band 120 überdeckt die Löcher 111 und die Verbindungen 150 in geeigneter Weise.

Es läßt sich feststellen, daß die Isoliermaterialschichten 108, 115 und 143 der primären Isoliersperrschicht aus glasfaserverstärktem Polyurethanschaumstoff bestehen und eine Dichte von 120 kg/m³ aufweisen. Es ist gleichermaßen festzustellen, daß die Isoliermaterialschichten 144 der sekundären Isoliersperr­ schicht an der Eckstruktur gleichermaßen aus verstärktem Schaumstoff beste­ hen, anders als die Schichten 104 der sekundären Isoliersperrschicht der Tafeln 102.

Durch die Verwendung der verformbaren Scheiben 134 bei der Befestigung der Tafeln 102 an den Bolzen 130 ist die sekundäre Isolierschicht 104 der Tafeln 102 weniger starken Belastungen ausgesetzt und kann so ohne Verstärkung durch Glasfasern ausgebildet werden.

In den Fig. 11 und 12 ist erkennbar, daß die isolierenden Blöcke 114 einfach ohne Kleben auf die flexiblen Bänder 120 aufgelegt sind, um die freie elastische Verformung und/oder sie Streckung derselben zu gewährleisten, so daß es erforderlich ist, die isolierenden Blöcke 114 an den Elementen der primären Isoliersperrschicht der Tafeln 102 zu befestigen.

Nach einer ersten Variante sind in Fig. 11 in gestrichelten Linien dargestellte Klammern 151 auf der Oberseite der starren Platte 116 des isolierenden Blocks 114 und der starren oberen Platten 109 übergreifend angebracht.

Nach einer zweiten Variante weist die starre Platte 116 des isolierenden Blocks 114 eine Längsnut in der Dicke auf, die zur oberen starren Platte 109 der be­ nachbarten Tafel 102 hin offen ist, welche in entsprechender Weise eine Längs­ nut aufweist, um in die Längsnuten mehrere Holzkeile 152 einzusetzen. Bei einem Block von 340 mm Länge kann beispielsweise ein einzelner Keil aus­ reichen, während bei einem Block von 480 mm Länge zwei beabstandete Keile in die Nuten eingesetzt werden können. Zwar ist dies nicht dargestellt, jedoch können die Nuten gleichermaßen in der Masse der Isolierschichten 115 und 108, anstelle der starren Platten 116 und 109 ausgebildet sein. Die Nuten dienen ferner der mechanischen Führung einer Klebemaschine zum Kleben des flexi­ blen Bandes 120 auf das darunterliegende sekundäre Isoliersperrschichtelement.

Die primäre Dichtungssperrschicht 119 mit den Quer- und Längsstegen 119a bildet im Inneren des Tanks eine Membran mit gerippter Fläche.

Claims (18)

1. Dichter und thermisch isolierender Tank, der in die Tragstruktur, insbesonde­ re eines Schiffs, integriert ist, wobei der Tank zwei aufeinanderfolgende Dich­ tungssperrschichten aufweist, deren primäre Schicht (19, 119) in Kontakt mit dem im Tank enthaltenen Produkt steht und deren sekundäre Schicht (6, 106) zwischen der primären Sperrschicht und der Tragstruktur (1, 101) angeordnet ist, wobei die beiden Dichtungssperrschichten mit zwei thermisch isolierenden Sperrschichten abwechselnd angeordnet sind, wobei die primäre Dichtungs­ sperrschicht durch dünne Metallbleche (19, 119) gebildet ist, die mechanisch an der primären Isoliersperrschicht gehalten sind, wobei die sekundären Sperr­ schichten und die primäre Isoliersperrschicht im wesentlichen aus einer Gruppe von mechanisch an der Tragstruktur angebrachten, jedoch nicht damit ver­ klebten vorgefertigten Tafeln bestehen (2, 102), wobei jede Tafel aufeinand­ erfolgend aufweist: eine erste starre Platte (3, 103), die den Boden der Tafel bildet, eine erste Schicht (4, 104) thermischen Isoliermaterials, die von der Bodenplatte getragen ist und mit dieser ein Element der sekundären Isoliersperr­ schicht bildet, eine zweite Schicht (8, 108) thermisch isolierenden Materials, die die erste genannte Schicht teilweise überdeckt, und eine zweite starre Platte (9, 109), die den Deckel der Tafel bildet und die zweite Schicht thermischen Iso­ liermaterials bedeckt, welche mit der Deckelplatte ein Element der primären Isoliersperrschicht bildet, wobei die Fugenbereiche zwischen den primären Isoliersperrschichtelementen zweier benachbarter Tafeln durch isolierende Blöcke (14, 114) gefüllt sind, die jeweils aus einer mit einer starren Platte (16, 116) bedeckten Schicht (15, 115) thermischen Isoliermaterials gebildet sind, wobei die starren Platten der isolierenden Blöcke und die zweiten starren Platten der Tafeln eine im wesentlichen durchgehende Wand bilden, die in der Lage ist, die primäre Dichtungssperrschicht zu tragen, wobei die Verbindungsbereiche zwischen den sekundären Isoliersperrschichtelementen durch Verbindungsein­ richtungen (150) aus thermisch isolierendem Material gefüllt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgängigkeit der sekundären Dichtungssperrschicht in den Verbindungsbereichen zweier benachbarter Tafeln durch flexible, gas- und flüssigkeitsdichte Bänder (20, 120) gewährleistet ist, die wenigstens eine verformbare durchgehende dünne Metallfolie aufweisen können, wobei jedes Band mit seiner der sekundären Isoliersperrschicht zugewandten Seite herme­ tisch einerseits mit einem sekundären Isoliersperrschichtelement einer Tafel über einen Seitenrandbereich (120a) des Bandes und andererseits über einen gegenüberliegenden Seitenrandbereich (120b) des Bandes mit dem sekundären Isoliersperrschichtelement der benachbarten Platte derart verbunden ist, daß der Mittelbereich (120c) des Bandes, der den Fugenbereich zwischen den beiden sekundären Isoliersperrschichtelementen bedeckt, frei ist, sich elastisch zu verformen und/oder sich in bezug auf die isolierenden Blöcke und der isolieren­ den Verbindungseinrichtung zu strecken, wobei die Tafeln an den Wänden der Tragstruktur mit einem begrenzten Verschiebungsspiel in zu den Wänden parallelen Ebenen gehalten sind.

2. Tank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung einer vorgefertigten Tafel (102) an der Tragstruktur (1, 101) durch regelmäßig über den Umfang des sekundären Isoliersperrschichtelements verteilte Befestigungs­ elemente erfolgt, bei denen es sich um im wesentlichen senkrecht an der Trag­ struktur angeschweißte Bolzen (130) handelt, deren freies Ende jeweils mit einem Gewinde versehen ist, wobei die Tafeln und die Bolzen derart zueinander angeordnet sind, daß sich die Bolzen am Umfang des sekundären Isoliersperr­ schichtelements befinden, wobei für jeden Bolzen ein Loch (111) durch die erste Schicht (104) thermisch isolierenden Materials gebildet ist, wobei der Boden des Lochs durch die erste starre Platte (103) der Tafel gebildet ist und eine Öffnung (112) für den Durchtritt eines Bolzens aufweist, wobei eine axial elastisch verformbare Einrichtung (134) an dem Bolzen angeordnet ist, um sich am Boden des Lochs abzustützen, und wobei diese Einrichtung durch eine auf den Bolzen geschraubte Mutter (136) fixiert ist, wobei die elastisch verformbare Einrichtung eine gewisse Bewegung der Tafeln in zur Tragstruktur senkrechter Richtung ermöglicht.

3. Tank nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die axial elastisch verformbare Einrichtung aus wenigstens einer kegelstumpfförmigen Metall­ scheibe (134) besteht, die von einem Bolzen (130) durchsetzt und zwischen dem Boden eines Lochs (111) und der zugehörigen Mutter (136) angeordnet ist.

4. Tank nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schicht (104) thermisch isolierenden Materials einer Tafel (102) aus nicht verstärktem Schaumstoff, insbesondere Polyurethan, mit einer Dichte von beispielsweise ungefähr 105 kg/m³ besteht, während die zweite Schicht (108) thermisch isolie­ renden Materials einer Tafel aus beispielsweise mit Glasfasern verstärktem Schaumstoff mit einer Dichte von beispielsweise ungefahr 120 kg/m³ besteht.

5. Tank nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Schicht (104, 108) thermisch isolierenden Materials einer Tafel (102) aus nicht verstärktem Schaumstoff, insbesondere Polyurethan, mit einer Dichte von beispielsweise ungefähr 105 kg/m³ bestehen.

6. Tank nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Tafel (2, 102) allgemein die Form eines rechtwinkligen Quaders aufweist, wobei die erste starre Platte (3, 103) und die erste Schicht (4, 104) thermisch isolierenden Materials in Draufsicht die Form eines ersten Rechtecks und die zweite starre Platte (9, 109) und die zweite Schicht (8, 108) thermisch isolieren­ den Materials in Draufsicht die Form eines zweiten Rechtecks haben, wobei die Seiten der beiden Rechtecke im wesentlichen parallel verlaufen, wobei die Breite und die Länge des zweiten Rechtecks jeweils kleiner als die Länge und die Breite des ersten Rechtecks sind, wobei auf diese Weise jede Tafel mit einem Umfangsrand (10, 110) um das primäre Isoliersperrschichtelement der Tafel gebildet ist, derart, daß die Randbereiche (120a, 120b) jedes Bandes hermetisch mit den Umfangsrändern der Tafeln verklebt sind.

7. Tank nach den Ansprüchen 2 und 6, in Kombination, dadurch gekennzeich­ net, daß die Löcher (111) an den Umfangsrändern (110) der Tafeln (102) enden, derart, daß die Bänder (120) die Löcher mit ihren Kleberandbereichen (120a, 120b) bedecken und diese verschließen.

8. Tank nach den Ansprüchen 2 und 6, in Kombination, dadurch gekennzeich­ net, daß die Löcher (111) an den Umfangsrändern (110) der Tafeln (102) enden, derart, daß die Bänder (120) die Löcher mit ihren nicht verklebtes Mittelberei­ chen (120c) bedecken und diese nicht verschließen.

9. Tank nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelbereich (120c) jedes Bandes (120) größer als der Fugenbereich (150) zwischen den benachbarten sekundären Isoliersperrschichtelementen.

10. Tank nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die starren Platten (116) der isolierenden Blöcke (114) und die zweiten starren Platten (109) der Tafeln (102) untereinander durch jeweils in die Blöcke und die Tafeln eingreifende Metallklammern (151) verbunden sind.

11. Tank nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die isolierenden Blöcke (14, 114) an ihren gegenüberliegenden Seitenwänden eine Längsnut (15a) aufweisen und die Tafeln (2, 102) an den gegenüberliegenden Seitenwänden ihrer primären Isoliersperrschichtelemente eine entsprechende Längsnut (8a) aufweisen, um die Blöcke mit den Tafeln durch Verbundanker (52, 152) zu verbinden, die diskontinuierlich entlang den Tafeln angeordnet sind, wobei sich jeder Verbundanker von einer Blocknut in eine Tafelnut erstreckt.

12. Tank nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die isolierenden Blöcke (14, 114) durch Klebepunkte seitlich an einer der benach­ barten Tafeln provisorisch angebracht sind.

13. Tank nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das flexible Band (20, 120) aus drei Schichten besteht, wobei die beiden äußeren Schichten aus Glasfasergewebe bestehen, während die Zwischenschicht eine Metallfolie ist.

14. Tank nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallfolie eine Aluminiumfolie mit einer Dicke von ungefähr 0,1 mm ist.

15. Tank nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine durchgehende dünne Metallfolie (6) aus Dünnblech mit geringem Ausdeh­ nungskoeffizienten zwischen der ersten (4) und der zweiten Schicht (8) ther­ misch isolierenden Materials der Tafeln (2) angeordnet ist, wobei die Folie im wesentlichen auf der gesamten Fläche der ersten thermisch isolierenden Schicht derart haftet, daß sie ein sekundäres Dichtungssperrschichtelement bildet, wobei die zweite Schicht thermisch isolierenden Materials im wesentlichen mit der gesamten Fläche an der Folie haftet.

16. Tank nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine gas- und flüssigkeitsdichte flexible Bahn (106), die eine durchgehende verform­ bare dünne Aluminiumfolie aufweisen kann, zwischen der ersten (104) und der zweiten Schicht (108) thermisch isolierenden Materials der Tafeln (102) an­ geordnet ist, wobei die Bahn im wesentlichen auf der gesamten Fläche der ersten thermisch isolierenden Schicht derart haftet, daß sie ein sekundäres Dichtungssperrschichtelement bildet, wobei die zweite Schicht thermisch isolierenden Materials im wesentlichen mit der gesamten Fläche an der Bahn haftet.

17. Tank nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die sekundäre Dichtungssperrschicht einerseits aus der ersten Schicht (104) thermisch isolierenden Materials der Tafeln (102), welche aus geschlossen­ zelligem Schaumstoff gebildet ist, und andererseits aus den flexiblen Bändern (120) besteht.

18. Tank nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß sich jede Tafel (2, 102) an der Tragstruktur (1, 101) durch Wülste (13, 113) aus polymerisierbarem Harz abstützt, die einen Ausgleich von Unregelmäßigkeiten in der Wänden der Tragstruktur ermöglichen, wobei die Harzelemente, bei­ spielsweise durch Zwischenfügen von Papier (25), nicht an der Tragstruktur haften.