[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Großraumbehältern
z.B. Silos, Mischbehälter, Speicherbehälter, Tanks und dergl. aus vorgefertigten
Einzelsegmenten sowie auf ein solches Einzelsegment und ein Ausrichtwerkzeug zum Ausrichten
benachbarter Einzelsegmente bei deren Zusammenbau bzw. Montage.
[0002] Großraumbehälter werden seit vielen Jahren in zunehmendem Maße verwendet, um beispielsweise
Zement an einer Baustelle verfügbar zu haben, Rohstoffe oder Zwischenprodukte für
die Herstellung von Kunststoffen zu speichern oder Flüssigkeiten in großen Mengen
an Vorrat zu halten. Dabei weisen solche Großraumbehälter erhebliche Ausmaße, beispielsweise
zwischen 10 und 40 m Bauhöhe bei einigen Metern Durchmesser auf. Dabei besteht das
Problem, solche ausladende Großraumbehälter auf schnelle und kostensparende Weise
von der Fertigungsstätte zum Einsatzort zu transportieren.
[0003] Eine Art, dieses Problem zu lösen, besteht darin, daß nach der DE-OS 21 59 602 die
Großraumbehälter mit leicht konischen Hauptteilen ausgebildet sind, die beim Transport
ineinander geschachtelt werden können, so daß eine Vielzahl solcher gestapelter Haupt-Behälterteile
ohne allzugroßen Transport-Raumbedarf transportiert werden kann.
[0004] Eine andere Art, dieses Problem zu lösen, besteht darin, daß Einzelsegmente für den
Großraumbehälter in der Fertigungsstätte vorgefertigt und zum Einsatzort transportiert
und erst dort zum fertigen Großraumbehälter montiert werden. Dabei ist es bekannt
(US-PS 3 292 324), im Querschnitt quadratische Behälter dadurch am Einsatzort zusammenzubauen,
daß innerhalb der Behälter längsverlaufende Winkeleisen angeordnet sind, an die ebene
Platten angeschraubt werden, während die zur Behälterachse querverlaufenden Ränder
dieser Platten mit Winkeleisen versehen oder selbst nach außen abgewinkelt sind, so
daß jeweils mehrere solcher Einzelsegmente aneinander angebaut werden können. Nach
diesem Prinzip ist es auch bekannt (US-PS 4 040 218, FR-PS 1 000 784 und IT-PS 555
940), im Querschnitt etwa zylinderförmige Silos dadurch zusammenzubauen, daß ringförmige
Zylinderteile unter Einfügung von Stirnflanschen aneinander gefügt und miteinander
verschraubt werden. Dabei ist es auch bekannt, solche ringförmigen Behälterteile in
sich in einzelne Ringsegmente aufzuteilen und durch Verbinden überlappt oder mit Stoß
zu den Ringteilen zusammenzusetzen. Solche Einzelsegmente weisen einen Wandteil,
der einem Wandbereich des Behälters entspricht, und mindestens einen von diesem Wandteil
am Rand abstehenden Stützteil auf, der nicht nur den Wandteil versteift, sondern auch
zum Verbinden benachbarter Einzelsegmente mittels eines Verbindungsmittels, beispielsweise
mittels Schrauben, verwendet wird.
[0005] Es hat sich jedoch gezeigt, daß das Montieren solcher Einzelsegmente an der Baustelle
zu großen Problemen führt, da die Einzelsegmente selbst schon verhältnismäßig schwer
sind. Das Ausrichten der Einzelsegmente zueinander bereitet jedoch dann noch größere
Schwierigkeiten, wenn bereits einige Einzelsegmente zusammengesetzt sind, dann aber
mit einer Reihe anderer Einzelsegmente verbunden werden sollen. Da die Einzelsegmente
vorgefertigt sind, kommt es darauf an, daß sie beim Zusammenbau auch in die vorgesehene
gegeneinander bzw. in bezug zueinander ausgerichtete Lage gelangen, ehe die Verbindung
derselben stattfindet, zumal auch die Abdichtung des Großraumbehälters nach außen
von dieser Ausrichtung größtenteils abhängt.
[0006] Die Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Montieren der Einzelsegmente
zum Großraumbehälter oder zumindest zu Teilen desselben zu vereinfachen, um dadurch
Montagezeit und Montagekosten zu vermindern.
[0007] Die Erfindung besteht darin, daß die Einzelsegmente mit solchen Stützteilen aneinander
gefügt werden, die mindestens eine von außen zugängige Aussparung, insbesondere an
derjenigen Seite der Stützteile aufweisen, welche dem benachbarten Einzelsegment,
mit dem es zu verbinden ist, abgewandt ist. Anschließend wird ein Ausrichtwerkzeug
mit einem Halteorgan in die Aussparung des einen Einzelsegments eingesetzt, insbesondere
eingehakt und eingerastet, und mit einem Anlageorgan an das benachbarte angefügte
Einzelsegment angelegt. Schließlich wird das Ausrichtwerkzeug bis zur Ausrichtung
der aneinandergefügten Einzelsegmente unter Entlanggleiten bzw. Abwälzen oder Abrollen
an einer Oberfläche des benachbarten Einzelsegments, dieses in bezug zum anderen
Einzelsegment ausrichtend, verschwenkt.
[0008] Zur Durchführung dieses Verfahrens empfiehlt sich die Verwendung eines Ausrichtwerkzeugs
nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung, das ein Halteorgan zum Einsetzen in
eine Aussparung eines Stützteils des einen Einzelsegments und ein Anlageorgan zum
Anlegen an der Oberfläche eines benachbarten Einzelsegments in einer solchen Anordnung
aufweist, daß mindestens das Anlageorgan in bezug zur Aussparung schwenkbar ist,
um hierdurch das eine Einzelsegment in bezug zum anderen vor allem unter Anwendung
von Hebelkräften in die ausgerichtete Lage zu verschieben.
[0009] Dabei empfiehlt es sich, wenn das Einzelsegment nach einer weiteren Ausbildung der
Erfindung mindestens ein am Rand befindlicher Stützteil eine Aussparung aufweist,
welche von derjenigen Seite zugängig ist, die dem Rand abgewandt ist und sich insbesondere
längs des gesamten Randes des Stützteils hinzieht. Dabei empfiehlt es sich, wenn als
Stützteil ein stranggepreßter Profilstab verwendet wird, der mit dem insbesondere
aus dünnwandigerem Blech bestehenden Wandteil verschweißt ist.
[0010] Sofern die Erfindung bei im wesentlichen zylindrischen oder leicht konischen Großraumbehältern
Anwendung findet, ohne darauf beschränkt zu sein, da auch rechteck-förmige Großraumbehälter
gemäß der Erfindung hergestellt werden können, empfiehlt sich, wenn der stranggepreßte
als Profilstab ausgebildete Stützteil gebogen und dann mit dem Blech verschweißt wird,
so daß die hieraus vorgefertigten Einzelsegmente Teile eines Ringes bzw. Ringsegmentes
sind, welche an den Stirnseiten des Ringes die Stützteile aufweisen. Darüber hinaus
empfiehlt es sich, auch die anderen Ränder, welche zwischen den Stirnseiten dieser
Ringsegmente verlaufen, mit solchen Stützteilen zu versehen, um auch die Einzelsegmente
eines Ringes selbst in entsprechender Weise zueinander auszurichten und miteinander
zu verbinden. Das Verbinden kann durch Verschrauben, Verschweißen und/oder mittels
Klemmvorrichtungen erfolgen.
[0011] Weitere Ausbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen beansprucht und werden
in der folgenden Figurenbeschreibung anhand von Beispielen erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine schematische Außenansicht auf einen Teil eines senkrecht stehenden siloartigen
Behälters;
Fig. 2 einen Teilschnitt A-A von Fig. 1 von oben;
Fig. 3 einen vergrößerten Teilausschnitt der Stelle B von Fig. 1;
Fig. 4 und 5 schematische Ansichten eines Ausrichtwerkzeuges aus zwei um 90° zueinander
verschwenkten Ansichten;
Fig. 6 und 7 zweierlei Stellungen zweier benachbarter Einzelsegmente und zwar nach
Fig. 6 in der noch nicht ausgerichteten Lage und in Fig. 7 in der unter Verwendung
des Ausrichtwerkzeuges ausgerichteten Lage vor dem Verbinden der benachbarten Einzelsegmente
miteinander;
Fig. 8 eine etwa der Fig. 3 entsprechende Teilansicht nach einer anderen Ausbildung
der Erfindung;
[0012] Gemäß Fig. 1 ist der als Behälter dienende Silo 1 aus einer Anzahl von Einzelsegmenten
2 zusammengesetzt, welche etagenförmige Ringe bilden, wobei jeder Ring gemäß Fig.
2 aus vier Einzelsegmenten 2 zusammengebaut ist. Auf den zylinderförmigen Hauptteil
des Silos 1, der aus fünf solchen Ring-Etagen besteht, ist eine Abdeckung aufgesetzt,
die mit einer Füllöffnung 3 sowie einem weiteren Füll- und/oder Entlüftungsrohr 4
versehen ist, durch die das Füllgut eingefüllt werden können. Der Silohauptteil ist
auf einen aus U-Profil zusammengesetzten Stützring 5 aufgesetzt, der sich auf Stützfüßen
6 abstützt. Darüber hinaus ist der Silohauptteil mit einem sich nach unten verjüngenden
Auslauftrichter 7 verschweißt.
[0013] Die Einzelsegmente 2 bestehen aus einem Wandteil 8, beispielsweise verhältnismäßig
dünnwandigem Aluminiumblech, sowie Stützteilen 9, welche in Form von nach außen abstehenden
Flanschen ausgebildet sind und Durchbrechungen 10 aufweisen, durch die Schrauben als
Verbindungsmittel 12 gesteckt werden können, um die Einzelsegmente 2 nach ihrer Ausrichtung
in bezug zueinander fest miteinander verbinden zu können.
[0014] Gemäß Fig. 1 und 2 weisen die Wandteile 8 der Einzelsegmente 2 in Längsrichtung LR
des Silos 1 verlaufende geradlinige Stützteile 9 sowie quer dazu gerichtete, dem
zylindrischen Umfang des Silos 1 folgende Stützteile 9 auf.
[0015] Dies wird deutlicher aus Fig. 3 ersichtlich: Bei diesem Ausführungsbeispiel sind
zwei Einzelsegmente, nämlich das obere Einzelsegment 2a und das untere Einzelsegment
2b bereits miteinander in der ausgerichteten Lage verbunden. Dabei ist der Wandteil
8a des oberen Einzelsegments 2a mit dem ringförmigen Stützteil 9a längs der Schweißstelle
11a und der ebenfalls nach außen radial abstehende Stützteil 9b des unteren Einzelsegments
2b mit dessen Wandteil 8b längs der ringförmien Schweißraupe 11b verschweißt. Entsprechend
sind auch die in Längsrichtung LR verlaufenden Stützteile 9aʹ und 9bʹ längs der Wandteile
8a, 8b an dessen Außenseite angeschweißt. Durch die Durchbrechungen 10 in den Stützteilen
9a, 9b ist ein Verbindungsbolzen 12 gesteckt. Nach Festschrauben der Mutter 13 sind
die beiden Einzelsegmente 2a und 2b übereinander miteinander festgeschraubt. Die Aussparungen
14a und 14b dienen, wie im folgenden noch geschildert wird, zum Ausrichten der beiden
Einzelsegmente 2a, 2b in bezug zueinander. Nach dem Verbinden ist es möglich, die
beiden Wandteile 8a, 8b in der ausgerichteten Lage an deren Stoßstelle zu verschweißen,
wozu innenseitig eine Schweißraupe 15 gezogen werden kann.
[0016] Gemäß Figuren 4 und 5 weist das dort schematisch abgebildete Ausrichtewerkzeug 16
einen Träger 17 auf, der mit einem Handgriff 18 fest durch Schweißen verbunden ist.
Am Ende des Armes 17a des Trägers 17 befindet sich ein Lager 19 zur Lagerung von 2
Rollen, welche als Anlageorgane 20 dienen. Das Halteorgan 21 ist in Form eines Hakens
ausgebildet, welcher in bezug zum Träger 17 um die Achse 22 in Pfeilrichtung schwenkbar
ist. Dabei empfiehlt es sich, den Winkelα zwischen dem abgewinkelten Hakenteil 23
und dem sich zum Schwenklager 22 erstreckenden Arm 24 zwischen etwa 60 und 80° zu
wählen. Der Durchmesser der Wellen 25 des Lagers 19 beträgt bei diesem Beispiel 16
mm, während der Außendurchmesser des als Rolle bzw. Wälzkörper ausgebildeten Anlageorgans
20 etwa zwischen 30 und 50 mm be trägt.
[0017] In Fig. 6 ist die zwar aufeinandergesetzte, aber noch nicht in bezug zueinander fluchtend
ausgerichtete Stellung der beiden benachbarten Einzelsegmente 2a und 2b schematisch
gezeigt. Dabei geht es darum, das obere Einzelsegment 2a in Pfeilrichtung V nach
vorn so weit zu schieben bzw. ziehen, daß die beiden Durchbrechungen 10a und 10b miteinander
fluchten. Zu diesem Zweck wird in die nach unten offene Aussparung 14b der abgewinkelte
Hakenteil des Halteorgans 23 eingesteckt. Da auch die Aussparung 14b unter dem in
Fig. 7 dargestellten Winkelβ zwischen etwa 60 und 80° in bezug zur Längsrichtung bzw.
Vertikalen bei diesem Beispiel geneigt ist, wird dafür gesorgt, daß das Halteorgan
23 bei Anlegen des Anlageorgans 20 an die äußere Oberfläche 30 des Wandteils 8a des
oberen Einzelsegments 2a und bei dessen Abwälzen in Pfeilrichtung U nach unten nicht
aus der Aussparung 14b herausrutscht. Statt dessen verbleibt das Halteorgan 23 mit
dem sich zum Schwenklager 22 erstreckenden Arm 24 in der in Fig. 6 gezeigten Lage,
während durch Hochziehen bzw. Hochschwenken des Handgriffs 18 in Pfeilrichtung H
sich der Winkel γ zwischen dem Arm 24 des Halteorgans 23 und dem Träger 17 verkleinert.
Diese Winkelverkleinerung führt dazu, daß das rollenförmige Anlageorgan 20 sich längs
der äußeren Oberfläche 30 des oberen Einzelsegments 2a durch Abwälzen in Pfeilrichtung
U nach unten bewegt, während gleichzeitig dieses obere Einzelsegment 2a in Pfeilrichtung
V so weit nach vorn geschoben wird, bis die beiden Durchbrechungen 10a und 10b gemäß
Fig. 7 miteinander fluchten. In dieser ausgerichteten Lage kann das Verbindungsmittel
12 durch die Durchbrechungen 10a und 10b gesteckt und können beide Einzelsegmente
2a und 2b miteinander verbunden und falls gewünscht auch an der Verbindungs- bzw.
Stoßstelle miteinander verschweißt werden, worauf das Ausrichtwerkzeug 16 abgenommen
wird. Wichtig ist, daß beim Ausrichten das Halteorgan 23 nicht aus der Aussparung
14b des Stützteils 9b herausrutscht. Es ist deshalb wichtig, daß diese Aussparung
14b sich in dieser Lage nach unten, d.h. entgegengesetzt zu dem Stirnrand 26 des unteren
Einzelsegments 2b, d.h. in einer zum benachbarten Einzelsegment 2a abgewandten Richtung
hin öffnet.
[0018] In Fig. 8 ist eine andere Alternative im bereits verbundenen Zustand der beiden Einzelsegmente
2a und 2b gezeigt. Dabei sind die flanschartig unter einem Winkel von 90° zur Längserstreckung
der Wandteile 8a, 8b, abstehenden Stützteile 9a, 9b, ebenfalls mit den Aussparungen
14a und 14b an voneinander abgewandten Seiten angeordnet. Anstelle von Verbindungsbolzen
12 werden die beiden Stützteile 9a und 9b durch einen Spannring 27 zusammengehalten.
Gegebenenfalls kann nach Anbringen der Schweißnaht 15 der Spannring 27 auch abgenommen
und auch außen eine zusätzliche Schweißnaht 28 an der Stoßstelle der beiden Außenränder
26 der beiden Einzelsegmente 2a und 2b angebracht werden.
[0019] Während die Wandteile 8a aus insbesondere Aluminiumblech bestehen, wird für die
Stützteile 9a, 9b, stranggepreßtes Profilmaterial aus Aluminium verwendet, dessen
Wandstärke wesentlich dicker ist als die Wandstärke der Wandteile 8a, 8b.
[0020] Anstelle der äußeren Schweißnaht 28 kann auch ein Dichtungsring zwischen dem Spannring
27 und den beiden Stützteilen 9a, 9b, angeordnet sein.
[0021] Die Verwendung stranggepreßten Profilmaterials für die gebogenen Stützteile 9 mit
sich entsprechend derer Länge hinziehenden rinnenförmigen Aussparung 14 hat den zusätzlichen
Vorteil, daß das Ausrichtwerkzeug 16 längs dieser rinnenförmigen Aussparung 14 verschoben
werden kann, um schrittweise Ausrichtbewegungen des einen Einzelelements 2 in bezug
zum benachbarten Einzelsegment 2 zu veranlassen. Selbstverständlich können auch mehrere
Ausrichtwerkzeuge in ein und derselben rinnenförmigen Aussparung 14 eingehakt werden,
so daß inbesondere bei größeren und schwe ren Einzelsegmenten oder aus Einzelsegmenten
schon zusammenmontierten Behälterteilen mehrere Bedienungspersonen solche Ausrichtwerkzeuge
insbesondere gleichzeitig betätigen und das Ausrichten besorgen. Es versteht sich,
daß anstelle manueller Bedienung auch eine maschinelle Bedienung von Ausrichtwerkzeugen
möglich ist.
[0022] Die Wandteile 8 bilden nicht nur den im wesentlichen zylinderförmigen Behältermantel
bzw. Hauptteil, sondern können mit den Stützteilen 9 auch zum Zusammenbau des Auslauftrichters
7 und des Behälterdaches 100 als Einzelsegmente 2 mit dann entsprechend abgewandelter
Form ausgebildet sein.
[0023] Die Erfindung ist jedoch keineswegs auf terrestrische Anwendungen beschränkt, sondern
kann beispielsweise auch zum Zusammenbau von Behälter- oder Stützteilen unter Wasser,
beispielsweise von Bauteilen von Bohrinseln, oder im exterrestrischen Raum, beispielsweise
zum Montieren von Raumstationen Anwendung finden.
1. Verfahren zur Herstellung von Großraumbehältern, bei denen vorgefertigte Einzelsegmente,
welche je einen Teil der Behälterwand bilden und an mindestens einem Rand mit einem
abstehenden Stützteil versehen sind, längs der Stützteile aneinandergefügt, gegenseitig
ausgerichtet und miteinander an den Stützteilen verbunden werden, dadurch gekennzeichnet,
daß
a) Einzelsegmente (2) mit solchen Stützteilen (9) verwendet und aneinandergefügt
werden, die mindestens eine von außen zugängige Aussparung (14) aufweisen;
b) ein Ausrichtwerkzeug (16) mit einem Halteorgan (23) in die Aussparung (14) des
einen Einzelsegments (2) eingesetzt und mit einem Anlageorgan (20) an das angefügte
Einzelsegment (2) angelegt wird und
c) das Ausrichtwerkzeug (16) bis zur Ausrichtung der aneinandergefügten Einzelsegmente
(2) unter Entlanggleiten bzw. Abwälzen an einer Oberfläche (30) des einen Einzelsegments
(2) dieses in bezug zum anderen Einzelsegment (2) ausrichtet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Anlegeorgan (20) an die äußere Mantel- bzw. Oberfläche (30) des Einzelsegments
(2) angelegt und dort abgewälzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Halteorgan (23) in eine sich entlang des als Flansch ausgebildeten Stützteils
(9) erstreckende, rinnenförmige Aussparung (14) eingesetzt wird.
4. Ausrichtwerkzeug zum Ausrichten von zu einem Großraumbehälter aneinanderfügbaren
und miteinander verbindbaren Einzelsegmenten, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens
nach einem der Ansprüche 1 -3,
gekennzeichnet durch ein Halteorgan (23) zum Einsetzen in eine Aussparung (14) eines
Stützteils (9) eines Einzelsegments (2) und mit einem Anlageorgan (20) zum Anlegen
an eine Oberfläche (30) eines benachbarten Einzelsegments (2) in einer solchen Anordnung,
daß mindestens das Anlageorgan (20) in bezug zur Aussparung (14) schwenkbar ist.
5. Ausrichtwerkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das Anlageorgan (20) als Rolle oder als Rollen ausgebildet ist.
6. Ausrichtwerkzeug nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet,
daß das Halteorgan (23) als Haken ausgebildet ist.
7. Ausrichtwerkzeug nach einem der Ansprüche 4 - 6, dadurch gekennzeichnet,
daß das Halteorgan (23) an einen Träger (17) angelenkt ist, an dem das Anlageorgan
(20) befestigt ist.
8. Ausrichtwerkzeug nach einem der Ansprüche 4 - 7, dadurch gekennzeichnet,
daß am Träger (17) ein Handgriff (18) angreift.
9. Zur Herstellung von Großraumbehältern dienendes Einzelsegment, das einen einem
Wandbereich des Behälters entsprechenden Wandteil und mindestens einen von diesem
am Rand abstehenden Stützteil aufweist, mit dem es mit einem anderen Einzelsegment
unter Verwendung eines Verbindungsmittels verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet,
daß der Stützteil (9) eine Aussparung (14) aufweist, welche von der Seite zugängig
ist, die dem Rand (26) abgewandt ist und welche sich längs des gesamten Stützteilrandes
(26) hinzieht.
10. Einzelsegment nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Stützteil (9) ein
stranggepreßter Profilstab verwendet ist.
11. Einzelsegment nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der stranggepreßte
Stützteil (9) gebogen und mit dem aus Blech bestehenden Wandteil (8) verschweißt ist.