DE2805229A1

DE2805229A1 - Stuetzanordnung fuer einen behaelter

Info

Publication number: DE2805229A1
Application number: DE19782805229
Authority: DE
Inventors: Dale Bastian; Cesar E Cavanna; Stanley Kungys
Original assignee: Lox Equipment Co
Current assignee: Lox Equipment Co
Priority date: 1977-06-27
Filing date: 1978-02-08
Publication date: 1979-01-11
Also published as: DE2805229C2; US4156492A

Description

DR.-INS. DIPL.-IN3. M. SC. DIPL.-1-HYS. DR. QIPL.-PHYS.

HÖGER - STELLRECHT - GRIESSBACH - HAECKER

PATENTANWÄLTE IN STUTTSART

A 42 707 b Anmelder: Lox Equipment Company

k - 163 Livermore, CaI.94550

8. Februar 1978 1874 Holmes Street

Beschreibung Stützanordnung für einen Behälter

Die Erfindung betrifft eine Stützanordnung für einen Behälter mit einem Innenbehälter und einem Aussenbehälter.

Behälter für auf Tiefsttemperatur heruntergekühlte Flüssigkeiten bieten in Aufbau und Gestaltung besondere Probleme. Derartige Behälter werden häufig aus mehreren ineinander angeordneten Einzelbehältern aufgebaut, was bekanntlich zu den überlegenen Wärmeisolationseigenschaften führt, die erforderlich sind, um auf Tiefsttemperatur gekühlte Flüssigkeiten auf ihren extrem tiefen Temperaturen zu halten.

Zusätzliche Probleme ergeben sich dann, wenn derartige Flüssigkeiten in Behältern der betrachteten Art transportiert werden müssen. Insbesondere haben Gewichtsbeschränkungen, wie sie normalerweise für Landfahrzeuge gelten, dazu geführt, dass Behälter aus Aluminium und anderen leichten Materialien entwickelt wurden, um die Nutzlast zu erhöhen.

Es hat sich als schwierig erwiesen, einen Behälter im Inneren eines anderen Behälters so abzustützen, dass die durch die Stützanordnung geschaffenen Wärmeübergangsstrecken auf ein Minimum reduziert werden. Insbesondere ist beim Einsatz von leichten Materialien mit einem hohen linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten insofern eine besondere Schwierigkeit zu überwinden, als bei relativ grossen Behältern in Form von Zylindern

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eine ungleichmässige Zusammenziehung eintreten kann, die eine Durchbiegung des Behälters zur Folge hat, welche auch als sogenannter "Bananeneffekt" bekannt ist. Besondere Schwierigkeiten ergeben sich ferner dann, wenn ein Innenbehälter aus einem leichten Material mit einem relativ hohen linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten und ein Aussenbehälter mit einem relativ niedrigen linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten zu einer Behälteranordnung zusammengefasst werden. Ähnliche Schwierigkeiten ergeben sich aber auch bei gleichen Materialien für den Innenbehälter und den Aussenbehälter, wenn der Innenbehälter (durch das Füllgut) auf eine wesentlich niedrigere Temperatur gebracht wird als der Aussenbehälter. Wenn beispielsweise Innen- und Aussenbehälter aus Aluminium bestehen, und der Innenbehälter mit flüssigem Stickstoff gefüllt ist, dann zieht er sich nämlich um etwa 4 cm stärker zusammen als der zugehörige, ebenfalls aus Aluminium bestehende Aussenbehälter.

Die vorstehend aufgezeigten Probleme sind bei den bekannten Behälteranordnungen nicht oder nicht befriedigend gelöst.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Behälteranordnung, insbesondere eine Stützanordnung für einen Behälter mit Innen- und Aussenbehälter anzugeben, bei der eine unterschiedliche Dehnung von Innenbehälter und Aussenbehälter sicher beherrschbar ist, während gleichzeitig Wärmebrücken zwischen dem Innenbehälter und dem Aussenbehälter zumindest weitgehend vermieden werden.

Die gestellte Aufgabe wird bei einer Stützanordnung der eingangs beschriebenen Art gemäss der Erfindung dadurch gelöst,

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dass mindestens eine Stützeinheit vorgesehen ist, welche einen Kontakt zwischen dem Innenbehälter und dem Aussenbehälter zumindest im wesentlichen verhindert, dass die Stützeinheit eine erste Stütze aufweist, die am Innenbehälter befestigt ist und davon in Richtung auf den Aussenbehälter absteht, dass die Stützeinheit eine zweite Stütze aufweist, die am Aussenbehälter befestigt ist und davon in Richtung auf den - Innenbehälter absteht, und dass die Stützeinheit eine dritte Stütze aufweist, die mit der ersten Stütze und mit der zweiten Stütze in Kontakt steht.

Bei einer Behälteranordnung mit einer Stützanordnung gemäss der Erfindung befindet sich der Innenbehälter/ im' wesentlichen im Inneren des Aussenbehälters. Dabei ist am Innenbehälter - für jede Stützeinheit - eine erste Stütze befestigt, welche in Richtung auf den Aussenbehälter vorsteht. Eine zweite Stütze ist in entsprechender Weise am Aussenbehälter befestigt und steht in Richtung auf den Innenbehälter vor. Zur Vervollständigung der Stützeinheit ist ferner eine dritte Stütze vorgesehen, welche sowohl mit der ersten Stütze als auch mit der zweiten Stütze in Kontakt steht, um den Innenbehälter und den Aussenbehälter im Abstand voneinander zu halten. Weiterhin sind in die Stützeinheit vorzugsweise Isolierungseinrichtungen integriert , welche für eine Wärmeisolation zwischen dem Innenbehälter und dem Aussenbehälter sorgen. Derartige Isolationseinrichtungen sind vorzugsweise dadurch gebildet, dass man die dritte Stütze aus isolierendem Material mit hoher Festigkeit herstellt. Ausserdem können weitere Isolationsmaterialien zwischen dem Innenbehälter und dem Aussenbehälter vorgesehen werden, um einen Wärmetransport durch Strahlung oder Konvektion

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zum Innenbehälter zu verhindern.

In Ausgestaltung der Erfindung können ferner Einrichtungen vorgesehen sein, die eine Relativbewegung zwischen der ersten Stütze am Innenbehälter und der zweiten Stütze am Aussenbehälter ermöglichen. Eine Bewegung der ersten Stütze tritt bei einer Expansion oder Kontraktion des Innenbehälters auf, die grosser ist als bei dem Aussenbehälter. Einrichtungen, welche eine Relativbewegung gestatten, können dabei durch eine spezielle Ausgestaltung der dritten Stütze erhalten werden, welche die erste Stütze im wesentlichen umgibt. Insbesondere kann die dritte Stütze so ausgebildet sein, dass sich ein Bewegungsraum ergibt, indem sich die erste Stütze bei temperaturbedingten Formänderungen des Innenbehälters bewegen kann. Weiterhin besteht die Möglichkeit, die erste und dritte Stütze im wesentlichen starr miteinander zu verbinden und die zweite Stütze so auszubilden, dass sich ein Bewegungsraum für die dritte Stütze ergibt, so dass diese temperaturbedingten Formänderungen des Innenbehälters folgen kann.

Wenn Innenbehälter und Aussenbehälter längliche Behälter sind, dann kann in Ausgestaltung der Erfindung ferner eine erste Stützeinheit dazu dienen, den Innenbehälter und den Aussenbehälter fest miteinander zu verbinden, während eine zweite Stützeinheit so ausgebildet ist, dass sie den Innenbehälter derart abstützt, dass dieser sich gegenüber dem Aussenbehälter bewegen kann. Vorzugsweise sind dabei mehrere erste und mehrere zweite Stützeinheiten in Umfangsrichtung im Abstand voneinander an der Behälteranordnung vorgesehen und dabei vorzugsweise gegenüber den Endbereichen der länglichen Behälter nach innen

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versetzt. Bei dieser Ausgestaltung kann sich der Innenbehälter in Längsrichtung frei bewegen bzw. ausdehnen, während die Durchbiegung seines Mittelteils gleichzeitig verringert wird.

Zum Verteilen der Last- oder Biegemomente im Bereich der Stützeinheiten ist es ferner günstig, wenn Verstärkungseinrichtungen vorgesehen sind, welche die Belastung auf grössere Flächen der Wandbereiche verteilen. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weisen die Verstärkungseinrichtungen eine Verstärkungsplatte auf, die an der Aussenseite des Innenbehälters befestigt ist. Auf der Innenseite der Verstärkungsplatte ist dabei im Inneren des Innenbehälters vorzugsweise ein ringförmiges Verstärkungselement vorgesehen, welches an der Innenwand befestigt ist. Bei dieser Ausgestaltung wird ein Teil der Wandung des Innenbehälters zwischen der Verstärkungsplatte und dem ringförmigen Verstärkungselement sandwichartig angeordnet. Eine zusätzliche Verteilung der Last lässt sich dann erreichen, wenn die Verstärkungseinrichtungen eine Längsverstärkung in Form einer Verstärkungsschiene auf der Innenseite des Innenbehälters und gegenüber der Verstärkungsplatte aufweisen. Die Verstärkungsplatte bildet dabei eine Schweissfläche zum Befestigen der ersten Stütze. Der äussere Behälter kann ferner in Längsrichtung durch äussere Verstärkungselemente verstärkt werden. Im allgemeinen ist der Aussenbehälter aus schwererem und stärkerem Material hergestellt und folglich im wesentlichen stabil, so dass er bei der Handhabung bzw. beim Transport von auf Tiefsttemperatur gekühlten Materialien seine Form beibehält. Andererseits werden bei der erfindungsgemässen Ausgestaltung der Stützanordnung Bewegungen des Innenbehälters aufgrund einer extremen Erwärmung oder Abkühlung desselben nicht störend behindert .

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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand von Zeichnungen noch näher erläutert und/oder sind Gegenstand von Unteransprüchen. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Behälteranordnung mit einer erfindungsgemässen Stützanordnung;

Fig. 2 einen Querschnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 1;

Fig. 3 einen Längsschnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 2;

Flg. 4 einen Teilquerschnitt längs der Linie 4-4 in Fig. 1;

Fig. 5 einen Querschnitt längs der Linie 5-5 in Fig. 4;

Fig. 6 einen Querschnitt längs der Linie 6-6 in Fig. 1 und

Fig. 7 einen Querschnitt längs der Linie 7-7 in Fig. 1.

In den Zeichnungen ist die erfindungsgemässe Anordnung insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet. Ein Behälter 12 weist einen Aussenbehälter 14 und einen Innenbehälter 16 auf, der sich im wesentlichen im Aussenbehälter 14 befindet. (Fig. 1)

Der Aussenbehälter 14 kann aus relativ starrem Material hergestellt sein und besitzt die erforderliche Festigkeit zum Abstützen des Innenbehälters 16. Beispielsweise kann der Aussenbehälter 14 aus Stahl, Aluminium oder anderen metallischen Materialien, aus vorgeformten Platten zusammengeschwexsst werden. Der In der Zeichnung gezeigte "Aussenbehälter 14 ist

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ein länglicher Körper mit einem zylindrischen Abschnitt und sphärischen bzw. nach aussen gewölbten Endbereichen 20 und 22. Die Gesamtlänge des Behälters 12 beträgt etwa 1*2 m. An der Aussenseite des Aussenbehälters 14 sind in Längsrichtung verlaufende Verstärkungsschienen 24,26 angeschweisst.

Im Innenbehälter 16 sind Pralleinrichtungen 28 vorgesehen, welche die Bewegungen des auf Tiefsttemperatur herabgekühlten Materials im Innenbehälter 16 verringern und damit die Gefahren verkleinern, die sich aufgrund des bei Bewegungen des Materials wirksam werdenden Effektes der freien Oberfläche ergeben könnten. Die Pralleinrichtungen 28 können mehrere Prallbleche 30, 32 und 34 aufweisen, die im Innenbehälter asymmetrisch angeordnet sind. Ungleichmässige Abstände zwischen den Prallplatten haben die Tendenz, das Auftreten harmonischer Wellen zu reduzieren, wie sie in Verbindung mit dem Effekt der freien Oberfläche bei auf Tiefsttemperatur herabgekühlten Flüssigkeiten im Innenbehälter 16 auftreten können. Die in Fig. 2 sichtbare Prallplatte 34 kann als typisch für sämtliche Prallplatten im Innenbehälter 16 gelten. Die Prallplatte 34 besitzt eine Vielzahl von Öffnungen 36 mit einem Durchmesser von 2 bis 3 cm, die in einem konischen Bereich 38 vorgesehen sind. Eine Mittelöffnung 40 der Prallplatte 34 schafft eine Verbindung zwischen den einzelnen Abschnitten des Innenbehälters 16. Eine weitere Öffnung 42 dient zum Durchführen eines Füllrohres für das auf Tiefsttemperatur abgekühlte Material. Die Prallplatte 34 wird durch einen Verstärkungsring 44, der mit der Innenwand des Innenbehälters 16 verschweisst ist, starr gehaltert. In entsprechender Weise dienen Verstärkungsringe 46 und 48 der Halterung der Prallplatten 30 und 32 (Fig. 1).

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Der Innenbehälter 16 besteht vorzugsweise aus einem leichten I-iaterial, beispielsweise aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung. Aluminium besitzt ein niedriges spez'ifisches Gewicht, andererseits jedoch einen relativ hohen linearen Ausdehnungskoeffizienten. Im allgemeinen ist die Ausdehnung des Innenbehälters 16 bei Erwärmung und seine Zusammenziehung bei Abkühlung wesentlich grosser als beim Aussenbehälter 14, was auf die Unterschiede der linearen Ausdehnungskoeffizienten der verschiedenen Materialien für den Aussenbehälter 14 und den Innenbehälter 16 und/oder auf die Tatsache zurückzuführen ist, dass der Innenbehälter 16 in unmittelbarem Kontakt mit der auf Tiefsttemperatur befindlichen Flüssigkeit steht. Der Innenbehälter 16 wird üblicherweise durch Verschweissen von Platten bzw. Blechen hergestellt.

Der Innenbehälter 16 krümmt sich, wenn er mit einer Flüssigkeit sehr tiefer Temperatur gefüllt ist, zu einer schwach konvexen Form mit nach oben hochstehenden Enden; dieser Effekt wird gelegentlich als "Bananen-Effekt" bezeichnet. Der Innenbehälter 16 wird durch den Aussenbehälter 14 abgestützt und im Abstand von diesem gehalten, so dass der Zwischenraum zwischen den beiden Behältern mit einer Isolation 50, beispielsweise aus Perlit, Glasfasermaterial oder anderen bekannten Isolationsmaterialien gefüllt werden kann. Isolationsblöcke 52 sind auf der Aussenseite des Zwischenraums zwischen dem Innenbehälter und dem Aussenbehälter 14 angeordnet und dauerhafter gehaltert, als die Isolation 50, welche - in gewissem Umfang - verschiebbar bleibt. Es versteht sich, dass eine Isolation auch zwischen den gewölbten Endbereichen 20,22 des äusseren Behälters 14 und den gewölbten Endbereichen 82,84 des inneren Behälters 16 vorgesehen sein kann.

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In Fig. 4 der Zeichnung sind erste Halterungs- oder Stützeinheiten 54 besonders deutlich dargestellt. Die Stützeinheit besitzt eine erste Stütze 56, die mit dem Innenbehälter 16 im Bereich einer Verstärkungsplatte 58 verschweisst ist, und zwar über eine Basisplatte 60. Die erste Stützeinheit 54 umfasst ferner eine zweite Stütze 62, welche im Bereich einer Öffnung 64 mit dem Aussenbehälter 14 verschweisst ist. Die erste Stütze 56 steht in das Innere der zweiten Stütze 62 vor und wird von dieser im wesentlichen wie von einem Rahmen umgeben. Die erste Stützeinheit 54 weist ferner eine dritte Stütze 66 auf, welche Füllstücke 68 umfassen kann und mit der ersten und der zweiten Stütze 56 bzw. 62 in Kontakt steht, um die erste Stützeinheit 54 zu bilden. Beim Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 4 besitzt die zweite Stütze 62 einen nach innen abgewinkelten Schenkel 70, welcher die Bewegungen der dritten Stütze im Zusammenwirken mit Isolierstoffblöcken 72 begrenzt. Weitere Isolierstoffblöcke 74 und 76 sorgen für eine zusätzliche Isolation und dienen gleichzeitig dem Zweck,zu verhindern, dass Material aus der Isolation 50, wie z.B. Perlit, in die erste Stützeinheit 54 gelangt.

Die erfindungsgemässe Anordnung umfasst ferner Isoliereinrichtungen 78 als Wärmeisolation für den Innenbehälter 16 gegenüber dem Aussenbehälter 14 im Bereich der Stützeinheit 54. Beim Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 4 werden die Isoliereinrichtungen 78 dadurch erhalten, dass man die dritte Stütze 66 aus einem Material mit niedriger Wärmeleitfähigkeit und hoher Festigkeit herstellt, beispielsweise aus einem verstärkten Kunststoffmaterial. Eine Abdeckplatte 80 auf der Aussenseite des Aussenbehälters 14 schützt die erste Stützeinheit 54 gegen

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Einflüsse von aussen. Fig. 5 zeigt einen Blick auf die erste Stützeinheit 54 bei abgenommener Abdeckplatte 80.

Fig. 1 verdeutlicht die Anordnung der Stützeinheiten 54 an dem Behälter 12. Dabei ist zu beachten, dass der Behälter 12 in der zeichnerischen Darstellung durch Unterbrechungen verkürzt ist. Wie oben beschrieben, kann der Innenbehälter 16 aus einem Material hergestellt werden, welches einen linearen Ausdehnungskoeffizienten (und damit Schrumpfungskoeffizienten) besitzt, der grosser ist als derjenige des Materials, welches für die Herstellung des Aussenbehälters 14 verwendet wird. Das Einfüllen von auf Tiefsttemperatur gekühltem Material in den Innenbehälter 16 führt dazu, dass dieser sich in Längsrichtung und in radialer Richtung zusammenzieht. Wenn der Innenbehälter 16 beispielsweise aus Aluminium besteht, dann verkürzt er sich um etwa 1/3 cm/m in der Länge. Der Behälter 12 gemäss Fig. 1 besitzt zwei erste Stützeinheiten 54, die nach innen bezüglich des Endbereichs 22 des Aussenbehälters 14 bzw. des Endbereichs 84 des Innenbehälters 16 versetzt sind. Die Endbereiche 22 und 84 des Behälters 12 können dabei als festes Ende bzw. als dasjenige Ende desselben angesehen werden, an welchem Rohrleitungen angeschlossen werden können. Zusammenfassend kann festgestellt v/erden, dass die ersten Stützeinheiten 54 sowohl in Richtung der Längsachse des Behälters 12 wirkende Kräfte als auch senkrechte Kräfte aufgrund der Schwerkraft aufnehmen sowie senkrechte Kräfte, die auf Bewegungen des Behälters 12 bei einem Transport desselben zurückzuführen sind.

Die Anordnung 10 kann zusätzlich Einrichtungen 86 aufweisen, die eine Bewegung der erste Stütze 56 gegenüber der zweiten

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Stütze 62 ermöglichen, wenn sich der Innenbehälter 16 gegenüber dem Aussenbehälter 14 aufgrund von Temperaturänderungen ausdehnt oder zusammenzieht. Fig. 7 zeigt derartige Einrichtungen 86 in Form zweiter Halterungseinrichtungen bzw. einstellbarer Stützeinheiten 88, die den Innenbehälter 16 gegenüber dem Aussenbehälter 14 beweglich haltern. Bei dem betrachteten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Anordnung 10 sind sechs einstellbare Stützeinheiten 88 vorgesehen. Der Innenbehälter 16 besitzt mindestens eine veränderliche Abmessung, im vorliegenden Fall seine Längsachse, weil er sich, wie oben erläutert, in Abhängigkeit von Temperaturänderungen dehnt und zusammenzieht. Im einzelnen besitzt jede der einstellbaren bzw. zweiten Stützeinheiten 88 wieder, wie jede erste Stützeinheit 54, eine erste, eine zweite und eine dritte Stütze 56,62 bzw. 66 und zusätzlich einen Bewegungsraum 90. Aufgrund dieser Ausgestaltung führt eine Kontraktion des Innenbehälters 16 in Längsrichtung und in radialer Richtung zu Bewegungen der ersten Stütze 56 in dem Bewegungsraum 90, und zwar in Richtung der Pfeile in den Fig. 4, 6 und 7. Dabei zeigt Fig. 6 eine abgewandelte Ausführungsform für eine zweite Stützeinheit 88, bei der der Bewegungsraum 90 zwischen der zweiten Stütze 62 und der dritten Stütze 66 vorgesehen ist.

Die ersten und zweiten Stützeinheiten 54 bzw. 88 behindern also eine radiale Kontraktion des Innenbehälters 16 nicht. Wie aus der Zeichnung deutlich wird, können sich nämlich die Stützen 56 in radialer Richtung frei bewegen. Die axialen Kräfte werden in beiden Richtungen von den ersten Stützeinheiten 54 auf beiden Seiten des Behälters 12 aufgenommen. Vertikale Kräfte werden von den ersten Stützeinheiten 54 und von den beiden ein-

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stellbaren Stützeinheiten 88A aufgenommen (von denen eine in Fig. 1 gezeigt ist und von denen die andere der sichtbaren Stützeinheit diametral gegenüberliegt). Zusätzlich ermöglichen zweite einstellbare Stützeinheiten 88B eine Aufwärtsbewegung des Innenbehälters 16 gegenüber dem Aussenbehälter 14 beim Eintreten des "Bananen-Effekts" und nehmen andererseits Querkräfte und Längskräfte in jeweils einer Richtung auf. Schliesslich nehmen zweite Stützeinheiten 88C nur Querkräfte auf.

Obwohl für den Innenbehälter 16 keine Längsaussteifungen erforderlich sind, da die Stützeinheiten 54 nach innen versetzt sind, ergibt sich an den Enden des Behälters 12 eine Biegebewegung .

Die erfindungsgemässe Anordnung 10 kann Längsverstärkungen 92 aufweisen, welche die im Bereich der ersten Stützeinheiten 54 auftretenden Längskräfte verteilen. Die Fig. 2 und 3 zeigen eine Ausführungsform für Längsverstärkungen 92, welche die Verstärkungsplatte 58 umfassen, die mit dem Innenbehälter 16 verschweisst oder auf andere Weise fest verbunden ist. Ausserdem ist ein ringförmiges Verstärkungselement 94 im Inneren des Innenbehälters 16 vorgesehen und mit diesem vorzugsweise verschweisst. Ein Teil des ringförmigen Verstärkungselementes 94 liegt der Verstarkungsplatte 58 gegenüber, und in diesem Bereich ist auch eine Verstärkung 96 vorgesehen. Zwischen der Verstärkung 96 und der Verstarkungsplatte 58 liegt ein Teil der Wandung des Innenbehälters 16. Die Verstärkung 96 ist als Verstärkungsschiene mit zwei in Längsrichtung verlaufenden Stegen 102 und 104 und mit quer dazu verlaufenden Querstreben 98 und 100 ausgebildet. Der Verstärkungsring 46 zum Haltern der Prallplatte

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kann in ähnlicher Weise wie das ringförmige Verstärkungselement 94 im Bereich der Verstärkungsplatten 58 angeordnet sein. Die Verstärkungsringe 46 und 94 besitzen Öffnungen 106 bzw. 108, welche demselben Zweck dienen wie die Öffnungen 36, welche also ein Fliessen der auf Tiefsttemperatur gekühlten Flüssigkeit im Innenbehälter 16 ermöglichen. Es ist zu beachten, dass die Längsverstärkung 92 die Verstärkungselemente 94 und 96 sowie die Verstärkungsplatte 58 paarweise auf gegenüberliegenden Seiten des Innenbehälters 16 umfassen kann, wie dies Fig. 2 zeigt. Für den Aussenbehälter 14 sind mehrere Verstärkungsringe 110 vorteilhaft \ die an seiner Innenwandung in ümfangsrichtung befestigt sind und der Aufrechterhaltung des Abstands zwischen dem Innenbehälter 16 und dem Aussenbehälter 14 dienen. Die Verstärkungsringe 110 erteilen ausserdem der gesamten Anordnung 10 eine zusätzliche Festigkeit.

Im Betrieb wird der Innenbehälter 16 mit einem auf Tiefsttemperatur gebrachten Material gefüllt, welches mit dem Material des Innenbehälters verträglich ist. Beispielsweise kann ein Innenbehälter 16 aus Aluminium mit flüssigem Stickstoff gefüllt werden. Im Verlauf des Füllvorganges zieht sich der Innenbehälter 16 zusammen, da er durch die auf Tiefsttemperatur gekühlte Flüssigkeit aufgrund der Wärmeleitung abgekühlt wird. Die ersten Stützeinheiten 54 halten dabei das eine Ende des Innenbehälters 16 fest, während die zweiten Stützeinheiten 88 den Innenbehälter 16 derart verstellbar bzw. verschieblich haltern, dass dieser sich zusammenziehen kann. Die Lage der ersten und zweiten Stützeinrichtungen 54,88 verringert den "Bananen-Effekt" auf ein Miniraum, so dass die Enden des Innenbehälters 16 nicht an die Innenwand des Aussenbehälters 14 anstossen. Die Isolationsblöcke 52, die Isolation 50 und die

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Isoliereinrichtungen 78 verhindern weitgehend, dass Wärme aus der Umgebung in die Flüssigkeit im Inneren des Innenbehälters 16 gelangt. Die Längsverstärkungen 92 verteilen die Biegemomente aufgrund der Längskräfte an den ersten und zweiten Stützeinheiten 54,88, wobei diese Längskräfte von den Endbereichen 82 und 84 des Innenbehälters 16 bzw. den Endbereichen 20 und 22 des Aussenbehälters 14 ausgehen. Eine Erwärmung der Anordnung 10 zum Verdampfen von Feuchtigkeit führt zu einer schwachen Ausdehnung des Innenbehälters 16. Eine solche Ausdehnung hat zur Folge, dass die ersten Stützen 56 oder die dritten Stützen 66 der zweiten Stützeinheit 88 in dem Bewegungsraum 90 entgegen der in den Fig. 6 und 7 mit Pfeilen angezeigten Richtung bewegt werden. Ausserdem bewegen sich in diesem Fall die ersten Stützen 56 in radialer Richtung entgegen dem Richtungspfeil in Fig. 4.

Der Behälter 12 kann als stationärer Behälter aufgebockt sein oder als transportabler Behälter auf einem· Anhänger, einem Eisenbahnwaggon, in einem Wasserfahrzeug oder in einem Luftfahrzeug montiert sein.

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Claims

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. Patentanspruch e Γ

/f., Stützanordnung für einen Behälter mit einem Innenbehälter und-einem Äussenbehälter, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Stützeinheit (54,88) vorgesehen ist, welche einen Kontakt zwischen dem Innenbehälter (16) und dem Äussenbehälter (18) zumindest im wesentlichen verhindert, dass die Stützeinheit (54,88) eine erste Stütze (56) aufweist, die am Innenbehälter (16) befestigt ist und davon in Richtung auf den Äussenbehälter (14) absteht, dass die Stützeinheit (54,88) eine zweite Stütze (62) aufweist, die am Äussenbehälter (14) befestigt ist und davon in Richtung auf den Innenbehälter (16) absteht, und dass die Stützeinheit (54,88) eine dritte Stütze (66) aufweist, die mit der ersten Stütze (56) und mit der zweiten Stütze (62) in Kontakt steht.

2. Stützanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Isoliereinrichtungen (78) vorgesehen sind, mit deren Hilfe im Bereich der Stützeinheit (54,88) eine Wärmeisolation zwischen dem Innenbehälter (16) und dem Äussenbehälter (14) herbeiführbar ist.

3. Stützanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ispliereinrichtungen (78) in der Weise ausgebildet sind, dass die dritte Stützeinheit (66) aus einem wärmeisolierenden Material ausgebildet ist.

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4. Stützanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der der Innenbehälter in Abhängigkeit von Temperatüränderungen in mindestens einer Richtung seine Abmessungen relativ zu den Abmessungen des Aussenbehälters verändert, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine erste Stützeinheit (54) vorgesehen ist, mit deren Hilfe der Innenbehälter (16) an dem Aussenbehälter (14) befestigbar ist, und dass mindestens eine zweite Stützeinheit (88) vorgesehen ist, mit deren Hilfe der Innenbehälter (16) an dem Aussenbehälter (14) in Richtung seiner Abmessungsänderungen beweglich befestigbar ist.

5. Stützanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Stützeinheit (88) derart ausgebildet ist, dass eine Relativbewegung zwischen der ersten Stütze (56) und der zweiten Stütze (62) herbeiführbar ist.

6. Stützanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Stütze (66) die erste Stütze (56) umgibt und dass für die Erzielung der relativen Beweglichkeit der ersten Stütze (56) ein Bewegungsraum (90) zwischen der ersten Stütze (56) und der dritten Stütze (66) vorgesehen ist.

7. Stützanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Stütze (62) die dritte Stütze (66) im wesentlichen umgibt und dass der Bewegungsraum (90) zwischen der zweiten Stütze (62) und der dritten Stütze (66) vorgesehen ist.

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8. Stützanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Stützeinheiten (54,88) vorgesehen sind.

9. Stützanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass Verstärkungseinrichtungen (92) zum Verteilen der auf die Stützeinheit (54) ausgeübten Kräfte vorgesehen sind.

10. Stützvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungseinrichtungen (92) eine Verstärkungsplatte (58) aufweisen, die auf der Aussenseite des Innenbehälters (16) befestigt ist und ein ringförmiges Verstärkungselement (94), welches an der Innenwand des Innenbehälters (16) in Umfangsrichtung derart befestigt ist, dass es der Verstärkungsplatte (58) teilweise gegenüberliegt^ und dass die erste Stütze (56) an der Verstärkungsplatte (58) befestigt ist.

11. Stützvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungseinrichtungen (92) zusätzlich eine Verstärkungsschiene (96) aufv/eisen, die an der Innenseite des Innenbehälters (16) derart befestigt ist, dass ein Teil von ihr der Verstärkungsplatte (58) gegenüberliegt, so dass sich die Wandung des Innenbehälters (16) zwischen der Verstärkungsplatte (58) und der Verstärkungsschiene (96) befindet.

12. Stützanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenbehälter (16) und der Ausser-

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behälter (14) länglich ausgebildet sind und dass mindestens zwei Stützeinheiten (54,8"8) vorgesehen sind, die gegenüber den Endbereichen (20,22;82 ,84) des Aussenbehälters (14) bzw. des Innenbehälters (16) nach innen versetzt sind.

13. Stützanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Paar von zweiten Stützeinheiten (88) vorgesehen ist, welche im wesentlichen auf einer horizontalen Linie liegen und in ümfangsrichtung des Behälters (12) im wesentlichen um 180° gegeneinander versetzt sind.

14. Stützanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere erste Stützeinheiten (54) vorgesehen sind, die in Ümfangsrichtung des länglichen Behälters (12) im Abstand voneinander angeordnet sind, derart, dass zwei erste Stützeinheiten (54) auf einer im wesentlichen horizontalen Linie durch den Behälter (12) liegen.

15. Stützanordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der zweiten Stützeinheiten (88) derart an dem Behälter (12) angeordnet ist, dass ihre Längsachse im wesentlichen senkrecht verläuft.

16. Stützanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass im Innenbehälter (16) Pralleinrichtungen (28) zum Dämpfen von Bewegungen des darin befindlichen auf Tiefsttemperatur abgekühlten Materials vorgesehen sind.

809882/0606

A 42 707 b

17. Stutζanordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Pralleinrichtungen (28) mehrere asymmetrisch im Innenbehälter (16) angeordnete Prallplatten (30 bis 34) umfassen.

809882/0608