DE3330561C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Frachtcontainer für fließ­ fähige Stoffe nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Nach der ISO-Norm 1496/3 muß ein Tankcontainer so ge­ baut sein, daß seine unteren Eckbeschläge allein alle ver­ kehrslasten aufnehmen können. Ab einer bestimmten Länge müs­ sen Container außer mit diesen Eckbeschlägen mindestens mit zwei weiteren Lastaufnahmezonen in einem axialen Abstand zwischen 1,7 und 2,0 Meter von den Stirnrahmen versehen sein, um eine verbesserte Krafteinleitung in die Längsträger des Straßenfahrzeugs zu gewährleisten.

Bei Rahmentanks lassen sich diese Auflagezonen durch das Einziehen von entsprechend biegesteifen Querholmen in den normgerechten Bereich zwischen den unteren Längsholmen des Containers schaffen. Auf diesen Querholmen können dann die Längs- oder Quersättel, über die der Tank mit einer Boden­ gruppe verschraubt oder verschweißt ist, befestigt werden.

Weiterhin muß ein Container nach der ISO-Norm so ausge­ legt sein, daß er Zug- und Druckkräfte in Längsrichtung der Bodengruppe bis zu seinem doppelten Bruttogesamtgewicht auf­ nehmen kann.

Diese im Betrieb auftretenden Longitudinalkräfte und die damit auf die Stirnrahmen wirkenden Biegekräfte werden bei Rahmentanks durch die Längsholme der Bodengruppe aufge­ nommen. Sie lassen sich jedoch auch durch diagonal etwa in Rich­ tung des Flächenmittelpunkts der Bodengruppe verlaufende Streben auffangen, die die Kräfte entweder in einen Kielholm einleiten und somit unter dem Tankkörper hindurchführen oder über geeignete Übergangsstücke in den Tankmantel einführen.

Ein solcher aus der deutschen Offenlegungs­ schrift 28 28 349 bekannter Frachtcontainer ist mit stirnseitigen rechteckigen oder quadratischen Rahmen ver­ sehen, die zur Aufnahme der Hub- und Stapelkräfte dienen und zur Aufnahme der axialen Kräfte über eine Bodengruppe mitein­ ander verbunden sind. Diese besteht aus einem oder zwei Längs­ holmen und mit den Stirnrahmen verbundenen Diagonalstreben. Als vorteilhafte Ausführungsform ist dort auch eine Kopp­ lung dieser Diagonalverstrebung und der Aufsattelung des Tank­ behälters beschrieben. Zu diesem Zweck liegt der Schnittpunkt zwischen den diagonal in Richtung auf die Behältermitte ver­ laufenden Streben mit einem Verstärkungsring des zylindri­ schen Tankbehälters innerhalb der nach den Normvorschriften (ISO-1496/3) vorgeschriebenen unteren Auflagezonen.

Selbsttragende, sogenannte "Beam-Tanks", bei denen der Tankkörper selbst die Längskräfte aufnimmt und die ohne Boden­ gruppe ausgebildet sind, bieten sowohl hinsichtlich der vor­ gesehenen ISO-Auflagezonen als auch der Ableitung der Longi­ tudinalkräfte Schwierigkeiten. Die Stirngruppen der Beam-Tanks sind - sofern die Kräfte nicht durch Längselemente aufgenom­ men werden - erheblichen Biegebeanspruchungen ausgesetzt.

Zur Schaffung der Auflagezonen bei Beam-Tanks ist es bislang üblich, mehr oder weniger schwere Sattelkonstruktio­ nen, die an sich für den Transport des Tankcontainers nicht erforderlich sind, anzuschweißen. Daraus resultieren Nach­ teile hinsichtlich des Eigengewichts und von Wärmebrücken in einer etwa vorhandenen thermischen Isolierung.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auch für solche selbsttragenden Tankcontainer eine gewichtssparen­ de und herstellungstechnisch einfache, jedoch statisch ein­ wandfreie Lösung anzubieten, die die Forderungen sowohl betreffend der ISO-Auflagezonen als auch der Ableitung der Longitudinal­ kräfte gleichermaßen erfüllt.

Bei niedrigem Eigengewicht und unter Einhaltung der engen ISO-Endtoleranzen von Eckbeschlag zu Eckbeschlag soll eine auch im Langzeitbetrieb ermüdungsfreie Verbindung des Tank­ körpers mit dem Containerrahmen erfolgen, die eine einwandfreie Einleitung der vertikalen Auflagekräfte und der longitudinalen Trägheitskräfte ermöglicht.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 angegeben. Danach ist jedes Übergangsstück aus zwei Winkelstücken zusammengesetzt, die einerseits mit der Diagonalstrebe und andererseits mit einem Behälterverstärkungsring verbunden sind. Bevorzugt werden die Winkelstücke dabei allseitig mit den Auflagestreben und dem Verstärkungsring verschweißt.

Diese Ausführungsform ist eine gewichtssparende und den Werkstoffaufwand reduzierende Alternative, da bei ihr auf eine eigentliche, durchgehende Bodengruppe verzichtet wird. Die Diagonalstreben dienen gleichzeitig zur Aufnahme und Ableitung der Longitudinalkräfte und zur Schaffung der normgerechten Auflagezonen.

Die erfindungsgemäße Gestaltung der Übergangsstücke zwischen Diagonalstreben und Verstärkungsrippen ist eine be­ sonders einfache und damit montagefreundliche Lösung der vor­ liegenden Aufgabe, mit der die Einhaltung der engen Endtole­ ranzen durch Vorsehen eines Maßspielraums für die Montage nach dem Eintreten etwaiger schweißbedingter Schrumpfungen am Tank möglich wird. Bis zum endgültigen Festheften der Winkel­ stücke auf den Streben und am Tankring können jederzeit Kor­ rekturen in Längs- und Querrichtung durchgeführt werden. Durch die Ausführung aller Schweißverbindungen als Überlapp­ schweißnähte erfolgt eine vorspannungsfreie Anpassung an die je­ weiligen Ist-Maße.

Infolge des einfachen Aufbaus der Übergangsstücke aus zwei Winkelstücken, die jeweils aus einem einzigen Blechzu­ schnitt hergestellt werden können, werden auch die herstel­ lungstechnischen Probleme und Kosten minimiert.

Bei der erfindungsgemäßen Auflagerung des Tanks auf die Diagonalstreben werden Spannungsspitzen und Ermüdungsrisiken weiterhin dadurch vermieden, daß die Auflage- und Längskräfte nicht unmittelbar auf den Tankmantel, sondern auf den rund­ um großflächig mit dem Tankmantel verschweißten, in sich stei­ fen Verstärkungsring übertragen werden.

Bei Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 2 er­ gibt sich der Vorteil eines großflächigen Aufliegens der Winkelstücke auf dem Verstärkungsring, was sich in einer ver­ besserten Krafteinleitung niederschlägt.

Durch die Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 3, wird die Stabilität der Übergangsstücke gesteigert.

Die Maßnahme nach Anspruch 4 führt zu einer besseren Anpassung der Winkelstücke an den Verstärkungsring und damit wiederum zu einer erhöhten Auflagefläche.

In der Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 5 ergibt sich eine weitere Stabilisierung der Tanklagerung im Con­ tainerrahmen.

Durch die in den Patentansprüchen 6 bis 8 angegebenen Maßnahmen erfolgt eine hinsichtlich der Krafteinleitung be­ sonders günstige Verbindung zwischen den oberen Diagonalstre­ ben und dem Flüssigkeitsbehälter.

In der Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 9 wer­ den die Auflagebleche für die oberen Diagonalstreben gleich­ zeitig als Träger für einen in Tanklängsrichtung geführten Laufsteg genutzt.

Die Ausführung der Diagonalstreben nach Anspruch 10 er­ weist sich aus Gründen der Stabilität und der Fertigung als besonders günstig.

Durch die Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 11 wird eine Verteilung der über die Diagonalstreben einge­ leiteten Kräfte über einen größeren Bereich des Tankmantels erreicht.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert, in denen

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Stirngruppe eines Tankcontainers,

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Stirngruppe eines Tankcontainers (ohne Tank, jedoch mit Ring),

Fig. 3 eine Teilansicht entsprechend "A-A" in Fig. 1,

Fig. 4 eine Draufsicht auf ein Übergangsstück gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 5 eine Ansicht gemäß "C" in Fig. 4 (um 90° ge­ dreht) und

Fig. 6 eine Ansicht gemäß "B" in Fig. 1 zeigt.

Die in Fig. 1 dargestellte Stirngruppe eines Fracht­ containers besteht im wesentlichen aus einem rechteckigen Stirn­ rahmen 12 in genormten Abmessungen, der über einen Sattel­ ring 17 mit dem Tank 10 verbunden ist, ferner aus unteren und oberen Eckbeschlägen 13, 14 zum Heben und Stapeln und aus daran befestigten unteren und oberen Diagonalstreben 15, 16.

Der Tank 10 weist unter anderem in Bereichen, in denen nach der ISO-Norm 1496/3 Auflagezonen vorgesehen sind, Ver­ stärkungsringe 11 auf. Diese Vakuumverstärkungsringe 11 sind in sich steif und über den gesamten Umfang mit dem Tankmantel verschweißt.

Wie aus Fig. 1 und Fig. 2 ersichtlich, sind die un­ teren Diagonalstreben 15 mit den unteren Eckbeschlägen 13 ver­ bunden und in einem spitzen Winkel zur Tanklängsachse schräg nach innen im wesentlichen bis in Höhe eines Verstär­ kungsrings 11 des Tanks 10 geführt. Die Schnittstelle zwi­ schen unteren Diagonalstreben 15 und Verstärkungsring 11 liegt dabei etwa im Bereich der vorgeschriebenen ISO-Auflagezonen, d. h. in einem Längenbereich zwischen 1,7 und 2,0 Meter und in einem Breitenbereich zwischen 0,7 und 1,2 Meter. Die Verbin­ dung von Diagonalstreben 15 und Verstärkungsring 11 erfolgt dabei in diesen Bereichen mit den Übergangsstücken 20. Über sie werden die von den Diagonalstreben 15 aufgenommenen Longitudinalkräfte und Auflagekräfte in die Ver­ stärkungsringe 11 des Tanks eingeleitet.

Die Fig. 3 bis 5 zeigen in drei verschiedenen Ansich­ ten die Verbindung eines Behälterverstärkungsringes 11 mit einer unteren Diagonalstrebe 15 durch ein Übergangsstück 20 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

Die Übergangsstücke 20 setzen sich wenigstens aus zwei Winkelstücken 21 und 22 zusammen. Jedes dieser Winkelstücke wird aus einem im wesentlichen trapezförmigen einstückigen Blechzuschnitt hergestellt, dessen unterer Be­ reich rechtwinklig abgekantet wird. Die beiden Winkelstücke 21 und 22 werden, nachdem der Tank 10 in den Aufnahmen 17 der Stirnrahmen 12 befestigt wurde, auf den Diagonalstreben 15 beidseitig an den Verstärkungsring 11 herangeführt und mit diesem und den Streben allseitig verschweißt.

Diese Lösung ist außerordentlich montagefreundlich, da noch bis zum endgültigen Verschweißen der Winkelstücke die Höhenmaße genau festgelegt und korrigiert werden können.

Die Stabilität der Übergangsstücke 20 kann zusätzlich durch das Einsetzen eines Knotenstücks 23 in den Bereich zwischen den Winkelstücken 21 und 22, dem Verstärkungsring 11 und den Diagonalstreben 15 gesteigert werden. Ebenso wie die beiden Winkelstücke wird auch das Knotenstück 23 aus einem einstückigen viereckigen Blechzuschnitt hergestellt. Ein weiteres - nicht gezeigtes - Knotenstück, das auf der dem Knotenstück 23 gegenüberliegenden Seite der Diagonalstrebe 15 in den obengenannten Bereich eingefügt wird, bewirkt eine nochmalige Verfestigung des Auflagers.

Alle im Bereich der Übergangsstücke 20 ausgeführten Schweißverbindungen sind als Kehl- oder Überlappschweiß­ nähte ausgebildet, wodurch eine vorspannungsfreie Anpassung an die Diagonalstreben und an den Verstärkungsring möglich wird.

Die unteren Diagonalstreben 15 werden an ihrem offenen Ende mit einem Kopfblech 24 oder einem dort endenden Quer­ holm verschlossen, sofern als seitlicher Schutz gegen Beschädigungen ein zusätzlicher Längsholm vorgesehen wird, um offene Hohlräume zu vermeiden, deren Innenflächen in salzhaltiger oder sonstwie aggressiver Atmosphäre korro­ dieren können.

Die mit den Fig. 1, 2, 4 und 5 dargestellte zusätz­ liche Entlastungsschale 28 ist mit dem Tankmantel und dem Verstärkungsring 11 stumpf verschweißt. Sie ist aus einem einstückigen Blechzuschnitt in Form eines Kugelschalen­ sektors ausgebildet. Durch diese Maßnahme wird auch beim Auftreten hoher horizontaler Längskräfte eine einwand­ freie Krafteinleitung in den Tankmantel gewährleistet. Anstelle der gezeigten, beiden Diagonalstreben 15 zuge­ ordneten einen Entlastungsschale 28 können auch zwei kleinere Schalen im Verbindungsbereich jeder Diagonal­ strebe 15 mit dem Verstärkungsring 11 vorgesehen sein.

Durch die in den Fig. 1 und 2 dargestellten oberen Diagonalstreben 16 wird eine Ableitung der an den oberen Eckbeschlägen 14 des Stirnrahmens 12 auftretenden Biege­ kräfte auf den Tankkörper bewirkt. Die oberen Diagonal­ streben 16 sind mit den oberen Eckbeschlägen 14 verschweißt oder verschraubt und schräg nach innen und unten bis zum Verstärkungsring 11 des Flüssig­ keitsbehälters 10 geführt. An der dem Stirnrahmen 12 zuge­ wandten Seite des Verstärkungsrings 11 sind Auflagebleche 25 angeschweißt, an die die entsprechenden oberen Diagonalstreben 16 ansetzen.

Auch die in Fig. 6 gezeigten Auflagebleche 25 sind aus einem einstückigen gekanteten Blechzuschnitt hergestellt, dem Verstär­ kungsring 11 angepaßt und großflächig mit diesem verschweißt. Durch die Auflagebleche 25 wird ein guter Ansatz der oberen Diagonalstreben 16 an den Tankkörper und damit eine einwand­ freie Krafteinleitung in den Verstärkungsring 11 ermöglicht. Die Verbindung kann durch ein in den Bereich zwischen oberer Diagonalstrebe 16, Auflageblech 25 und Verstärkungsring 11 einge­ setztes Knotenstück 26 verstärkt werden. Dieses Knotenstück 26 ist ein im wesentlichen dreieckiger einstückiger Blechzuschnitt. Es ist mit dem Auflageblech 25 stumpf und mit der oberen Diagonalstrebe 16 großflächig überlappend verschweißt.

Gemäß Fig. 6 ist die Auflage 25 so ausgeführt, daß sie gleichzeitig als Träger für einen in Tanklängsrichtung ge­ führten Laufsteg 27 dient.

Die beschriebene Verbindung der Containerstirnrahmen über eine Diagonalverstrebung mit Verstärkungsringen des Flüssigkeitsbehälters ist montage- und richtfreundlich und gewähr­ leistet die gleichmäßige Übertragung und Verteilung aller im Betrieb auftretenden Kräfte auf den Tankumfang. Die Übergangsstücke zwischen den unteren Diagonalstreben und den Verstärkungs­ ringen dienen dabei gleichzeitig der Einleitung der von den Diagonalstreben aufgenommenen Longitudinalkräfte in den Tank­ körper als auch zur Aufnahme der vertikalen Auflagerkräfte im Bereich der vorgeschriebenen ISO-Auflagezonen.

Claims (11)

1. Frachtcontainer für fließfähige Stoffe mit einem Tank (10), der in der Nähe seiner stirnseitigen Enden in Umfangsrichtung verlaufende Verstärkungsringe (11) aufweist, sowie mit Stirnrahmen (12), an deren unteren Eckbeschlägen (13) nach innen verlaufende untere Diagonalstreben (15) an­ gebracht sind, deren innere Enden durch Übergangsstücke (20) mit dem jeweiligen Verstärkungs­ ring verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Übergangsstück (20) zwei Winkelstücke (21, 22) um­ faßt, die mit jeweils einer ersten Fläche auf der unteren Dia­ gonalstrebe (15) aufliegen und mit ihren zweiten Flächen an die beiden entgegengesetzten, zur Tankachse senkrechten Flanken des Verstärkungsrings (11) herangeführt sind.

2. Frachtcontainer nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die beiden entgegengesetzten Flanken des Verstärkungsrings (11) von den beiden Schenkeln eines C-Profils gebildet sind.

3. Frachtcontainer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die beiden Win­ kelstücke (21, 22) ein quer zu ihnen verlaufendes Knotenstück (23) eingefügt ist.

4. Frachtcontainer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die zwei­ ten Flächen der Winkelstücke (21, 22) von den unteren Diago­ nalstreben (15) in Richtung auf den Verstärkungsring (11) entsprechend dessen Verlauf verbreitern.

5. Frachtcontainer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auch die obe­ ren Eckbeschläge (14) der Stirnrahmen (12) über obere Diago­ nalstreben (16) mit dem Verstärkungsring (11) verbunden sind.

6. Frachtcontainer nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß an den den Stirnrahmen (12) zugewandten Seiten der Verstärkungsringe (11) eine Auflage (25) angebracht ist, an der die entsprechende obere Diagonal­ strebe (16) ansetzt.

7. Frachtcontainer nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Verbindung zwischen dem Ende der oberen Diagonalstrebe (16) und der Auflage (25) über ein in Richtung der Strebe verlaufendes Knotenstück (26) ver­ stärkt ist.

8. Frachtcontainer nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen Diagonalstreben (16) von den oberen Eckbeschlägen (14) aus schräg nach innen und unten verlaufen.

9. Frachtcontainer nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagen (25) Träger für einen in Tanklängsrichtung geführten Lauf­ steg (27) bilden.

10. Frachtcontainer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Diagonal­ streben (15, 16) ein Rechteckprofil aufweisen.

11. Frachtcontainer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Tankmantel und Verstärkungsring (11) eine Entlastungs­ schale (28) eingefügt ist.