DE3125963A1

DE3125963A1 - Druckfester behaelter fuer fliessfaehige gueter

Info

Publication number: DE3125963A1
Application number: DE19813125963
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl.-Kfm. 5241 Weitefeld Gerhard
Original assignee: Gerhard KG
Current assignee: Toge Duebel GmbH and Co KG
Priority date: 1981-07-01
Filing date: 1981-07-01
Publication date: 1983-02-10
Also published as: DE3125963C2; JPS5817293A; JPH0416680B2

Description

Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich au5 einen druckfesten Behälter für fließfähige Güter nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der deutschen Patentschrift Nr. 2 114 993 ist ein derartiger Behälter bekannt, der zur möglichst guten Ausnutzung eines rechteckigen Querschnitts aus einer Reihe von teilzylindrischen Schalen mit unterschiedlichen Krümmungsradien zusammengesetzt ist, wobei zwischen den Sicken, die an den Schnittstellen zwischen jeweils aneinandergrenzenden Schalen entstehen, Zugwände eingeschweißt sind, die den Behälterinnenraurn in mehrere Kanunern unterteilen und Durchbrüche zur Verbindung dieser Kanunern aufweisen. Der so gebildete Behälter ist in einen quaderförmigen Tragrahmen eingefügt, der zur zusätzlichen Versteifung quer durch den Behälterinnenraum verlaufende Zuganker aufweist, die mit den Behälterschalen an den Durchtrittsstellen verschweißt sind.
Bei einer anderen, aus der deutschen Patentschrift Nr. 20 07 142 bekannten Konzeption sind jeweils teilzylindrische Schalen in die einzelnen Felder eines kastenförmigen Rahmens eingeschweißt, und der so gebildete Behälter ist wiederum durch eine mit Durchbrüchen versehene Zugwand unterteilt.
Die bekannten Behälter zeichnen sich zwar durch gute Raumausnutzung des jeweils zur Verfügung gestellten rechteckigen Profils aus, arbeiten jedoch zur Erzielung ausreichender Festigkeit mit einem äußeren Tragrahmen, der das Gewicht pro Volumen des Behälters beträchtlich erhöht.
Die bekannten Ausführungen sind daher insbesondere für kleinere Behälter, die trotzdem hohe Druckfestigkeit aufweisen sollen, kaum geeignet. Außerdem lassen sich die bekannten Behälter, die als Transcontainer bestimmt sind, wegen ihres kastenförmigen Außenrahmens nicht an solche etwa zur Verfügung stehenden Räume anpassen, die nicht rechteckige Querschnitte aufweisen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Behälter zu schaffen, der bei hoher Druckfestigkeit ein möglichst geringes Volumengewicht aufweist und sich daher insbesondere als Flüssiggastank für Kraftfahrzeuge eignet.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Kennzeichenteil des Patentanspruchs 1 angegeben. Danach erhält der Behälter seine Stabilität gegen inneren Uberdruck insbesondere dadurch, daß von den die Behälterwandung bildenden parallelen zylindrischen Schalen eine vollzylindrisch ausgebildet ist, so daß die betreffende Zwischenwand von dem im Behälterinnern liegenden Teil dieses Vollzylinders gebildet wird. Die-FormstabiLität des Vollzylinders, die bei einem Kreiszylinder gemäß der vorteilhaften Ausgestaltung nach Patentanspruch 2 besonders hoch ist, wird somit ausgenutzt, um dem Behälter insgesamt hohe Druckfestigkeit zu verleihen. Da ein Einschweißen gesonderter Zwischenwände entfällt, verringert sich die Zahl der insgesamt erforderlichen Schweißnähte, was ebenfalls der Stabilität zugutekommt. Gleichzeitig verringert sich der Arbeitsaufwand bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Behälters, was für Kraftfahrzeugtanks wichtig ist. Besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen 5 bis 8 angegeben. Diese Ausgestaltungen gestatten eine gute Raumausnutzung auch nicht-quaderförmiger Räume, wie sie insbesondere in Kraftfahrzeugen - etwa bedingt durch Radkasten oder andere Grenzmaße - gegeben sind. Dabei gestattet die Ausgestaltung nach Patentanspruch 8 die weitestgehende Ausnutzung von Räumen mit trapezförmigem Querschnitt.
Bevorzugte Ausfthrungsformen der Erfindung werden n.c:hstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
In den Zeichnungen zeigen Fig. 1 einen zweischaligen Flüssiggastank mit etwa trapezförmigem Profil; Fig. 2 einen zweischaligen Flüssiggastank, der zum Einbau in einen Raum mit ebenfalls trapezförmigem Querschnitt geeignet ist; Fig. 3 einen Schnitt durch den Tank nach Fig. 1 oder den nach Fig. 2, jeweils längs der Linie III-III; Fig. 4 eine Querschnittsdarstellung gemäß einer Variante nach Fig. 3; Fig. 5 eine Querschnittsdarstellung für einen dreischaligen Flüssiggastank; und Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie VI-VI der Fig. 1.
Der Flüssiggastank nach Fig. 1 besteht aus einem vollkreiszylindrischen längeren Rohr 10, einem teilkreiszylindrischen kürzeren Rohr 11, einer Abschlußwand 12, die an demjenigen Stirnende vorgesehen ist, an dem die beiden Rohre miteinander fluchten, sowie einer an der anderen Stirnseite vorgesehenen Abschlußwand 13. Wie in Fig. 3 gezeigt, ist derjenige Teil des voll-kreiszylindrischen Rohres 10, der durch das Behälterinnere verläuft, an einigen Stellen der Behälterlänge mit Durchbrüchen 14 versehen, die die beiden Behälterkammern miteinander verbinden. Das teilkreiszylindrische kürzere Rohr 11 ist durch zwei Schweißnähte 15 an die Außenwand des voll-kreiszylindrischen längeren Rohres 10 angeschweißt. An diesen Stellen bestehen in den Behälter Sicken, die nach außen innerhalb des Gesamtprofils des Behälters liegende Vertiefungen bilden. In diesen Vertiefungen werden vorteilhafterweise die Füll- und Entleerungsstutzen mit zugehörigen Ventilen und sonstigen Armaturen abschersicher angeordnet.
Gemäß Fig. 1 besteht die Abschlußwand 12 aus zwei halben Kappen, die in dem gezeigten Ausführungsbeispiel geometrisch jeweils einem Viertel-Kugelschalensektor mit einem dem Radius der kreiszylindrischen Rohre 10 und 11 gleichen Radius entsprechen. Die Kappe 16 ist mit ihrer einen ebenen Kante an der Außenseite des Rohres 10, die Kappe 17 an der Außenseite des Rohres 11 angeschweißt.
Zwischen die beiden Kappen 16 und 17 ist eine teilzylindrische Schale 18 eingeschweißt, die über das aus Fig. 6 ersichtliche zwickelförmige, ebene-Wandelement 19 an die Außenflächen der beiden Rohre 10 und 11 durch Schweißung angeschlossen ist. Diese Art des stirnseitigen Abschlusses ist in der deutschen Patentanmeldung P 29 51 554.6 beschrieben.
Die schräg verlaufende Abschlußwand 13 an der anderen.
Stirnseite des Behälters besteht ähnlich wie die Abschlußwand 12 aus zwei Kugelschalensektoren 20 und 21 und einer teilzylindrischen Kappe 22. Die beiden Kugelschalensektoren 20 und 21 lassen sich dadurch herstellen, daß eine Halbkugelschale unter einem Winkel zerschnitten wird, der der Längendifferenz der beiden Rohre 10 und 11 entspricht.
Der größere Kugelschalensektor 20 ist wiederum am-äußeren Umfangsteil des längeren Rohres 10, der kleinere Kugelschalensektor am äußeren Umfangsteil des kürzeren Rohres 11 angeschweißt. Zwischen die einander zugewandten und parallel zueinander verlaufenden Kanten der Kugelschalensektoren 20 und 21 ist wiederum die teilzylindrische Kappe 22 eingeschweißt, die ähnlich wie die Kappe 18 auf beiden Seiten des Behälters durch jeweils ein (nicht gezeigtes) zwickelförmiges Wandelement an die Außenwandungen der Rohre 10 und 11 angeschlossen ist.
Der Tank nach Fig. 2 unterscheidet sich von dem nach Fig. 1 darin, daß anstelle der für beide Rohre gemeinsamen Abschlußwände 12 und 13 an jedem Rohrende jeweils eine eigene Kappe 23,-24, 25 bzw. 26 vorgesehen ist. Dabei sind die an den beiden Enden des längeren Rohres 10' vorgesehenen Kappen 23 und 25 voll-kreisförmige Kalotten, während die an den beiden Enden des kürzeren Rohres 11' vorgesehenen Kappen 24 und 26 jeweils einen dem teilkreiszylindrischen Querschnitt des Rohres 11' entsprechenden mondsichelartigen Ausschnitte aufweisen.
In Fig. 2 sind die Kappen 23 bis 26 bauchig-flach als gewölbte Korbbögenböden dargestellt. Sie kennen auch ähnlich wie die Kappen 16, 17, 20 und 21 des Behälters nach. Fig. 1 als Teile von Kugelschalen ausgebildet sein. Ebenso könnten die Kappen bei dem Behälter nach Fig. 1 korbbogenartig flacher gewölbt sein. Ferner ist es möglich, bei dem Behälter nach Fig. 2 an demjenigen Ende, an dem die Rohre 10' und 11' miteinander fluchten, die Abschlußwand 12 des i3ehäiters nach Fig. 1 vorzusehen oder auch den Behälter nach Fig. 1 an dem fluchtenden Ende mit zwei Kappen ähnlicll den Kappen 23 und 24 nach Fig. 2 abzuschließen.
Anstelle des in Fig. 3 gezeigten voll-kreiszylindrischein Querschnitts des längeren Rohres 10 ist es auch möglich, dieses Rohr gemäß Fig. 4 abzuflachen, so daß der im Behälterinnern liegende Teil der Rohrwandung im wesentlichen eben ist. In diesem Fall wird eine im wesentlichen symmetrische Druck- und Spannungsverteilung innerhalb des Behälters erreicht.
Für einen Tank zum Einbau in einen Raum, bei dem die 13reize wesenltich größer ist als die Höhe, eignet sich der in Fig. 5 dargestellte Querschnitt, der aus drei zylindrischen Rohren gebildet ist. Falls alle drei Rohre gleich lang sind oder das mittlere Rohr das längste bildet, wird dieses mittlere Rohr 27 vollzylindrisch beibehalten, während die beiden äußeren Rohre 28, 29 aus teilzylindrischen Rohrschalen gebildet werden, die an das mittlere Rohr 27 angeschweißt werden. Ähnlich wie in Fig. 3 und 4 sind die im Behälterinnern liegenden Teile des vollzylindrischen Rohres 27 mit Durchbrüchen 14' zur Verbindung der Behälterkammern versehen. Für die Gestaltung der Enden gilt das für zweischalige Behälter Gesagte.

Claims

Druckfester Behälter für fließfähige Güter druckfester Behälter für fließfähige Güter aus Patentansprüche Druckfester Behälter für fließfähige Güter aus parallelen zylindrischen Schalen (10, 11; 27, 28, 29), die im Querschnitt unter Bildung von Sicken einander schneiden, mit mindestens einer das Behälterinnere in Kammern unterteilenden, gegenüberliegende Kanten miteinander verbindenden Zugwand, die Durchbrüche (14) zur Verbindung der Kammern aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schale (10; 27) vollzylindrisch ausgebildet ist und mit ihrem im Behälterinnern liegenden Teil mindestens- eine Zugwand bildet.
2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die teilzylindrischen und vollzylindrischen Schalen (10, 11; 27, 28, 29) kreisförmige Querschnitte haben.
3. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bzw. jede vollzylindrische Schale (10; 27) zur Bildung einer im wesentlichen ebenen Zwischenwand abgeflacht ist.
4. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß er aus drei zylindrischen Schalen.(27, 28, 29) gebildet ist, von denen die mittlere (27) vollzylindrisch ist und die beiden äußeren (28, 29) teilzylindrisch sind.
5. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalen (10, 11; 27, 28, 29) unterschiedlich lang sind, die längste Schale (10; 27) vollzylindrisch ist und die kürzeren Schalen (11; 28, 29) teilzylindrisch sind.
6. Behälter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalen (10, 11) mit abnehmender Länge nebeneinander angeordnet sind und an ihrem einen Ende miteinander fluchten.
7. Behälter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnwand (12) an demjenigen Behälterende, an dem die Schalen (10, 11) miteinander fluchten, von zwei an den äußeren Schalen (10, 11) ansetzenden halben, im wesentlichen sphärischen Kappen oder Böden (16, 17) und einer zwischen diese eingefügten teilzylindrischen Kappe (18) gebildet ist.
8. Behälter nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnwand (13) an demjenigen Behälterende, an dem die Schalen (10, 11) mit abnehmender Länge enden, von einer Halbkugelkappe (20, 21), von der der um einen abgeschnittenen Sektor (21) reduzierte Hauptteil (20) an der Außenseite der längsten Schale (10) und der abgeschnittene Sektor <21) an der Außenseite der kürzesten Schale (11) ansetzt, sowie einer zwischen den Hauptteil (20) und den abgeschnittenen Sektor (21) eingefügten teilzylindrischen Kappe (22) gebildet ist.