Tankcontainer

Abstract

 Bei einem zum Transport temperierter Ladegüter geeigneten Tankcontainer sind die Böden (18) des Tanks (1) über eine Ringsattelung (2) mit einer in einem Abstand angebrachten Außenhülle (10) verbunden, wobei der Hohlraum (27) zwischen Tank (1) und Außenhülle (10) evakuiert werden kann. Die Ringsattelung (2) umfaßt eine konische Isolierzarge (16), die aus metallischen Anschlußenden (22, 24) und einem faserverstärkten Zwischenstück (23) besteht, in das die Anschlußenden (22, 24) formschlüssig einlaminiert sind. So werden Lasten zwischen Tank (1) und Stirnrahmen (3) mit den bekannten Vorteilen einer Ringsattelung übertragen und die Wärmeverluste durch Wärmebrücken werden durch das Fehlen von metallischen Verbindungen zwischen Tank (1) und Außenhülle (10) bzw. Stirnrahmen (3) minimiert, so daß hochwertige Isolierungen, insbesondere Vakuumisolierungen unbeeinträchtigt von Wärmebrücken wirken können.

Beschreibung

[0001] Für Transport und Lagerung temperierter Ladegüter sind isolierte Tankcontainer erforderlich, die üblicherweise mit Dämmstoffen isoliert werden, die auf den Tank aufgebracht und von einer Außenhülle umgeben sind. Temperaturänderungen des Ladeguts entstehen zum einen durch das Dämmaterial selbst und zum anderen durch Wärmebrücken, die beispielsweise an den metallischen Verbindungsstellen zwischen Tank und Rahmen entstehen. Diese Temperaturänderungen erfordern zusätzliche Heiz- oder Kühlaggregate, um einen bestimmten Temperaturbereich einzuhalten.

[0002] Besonders hochwertige Isolierungen, insbesondere Vakuumisolierungen, bei denen der Zwischenraum zwischen dem Tank und der Außenhülle evakuiert ist, können über einen längeren Zeitraum Temperaturbereiche einhalten und damit den Einsatz von Zusatzaggregaten vermeiden. Hier ist die Isolierwirkung entscheidend durch verbleibende Wärmebrücken begrenzt. Insbesondere im Bereich der Tank-Rahmenverbindung ist die Wärmeabgabe oder -aufnahme besonders groß, da die Verbindung zwischen Tank und Rahmen aus Festigkeitsgründen weitgehend über metallische Bauelemente erfolgt.

[0003] Dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entspricht ein aus DE 32 12 696 C2 bekannter Frachtcontainer, bei dem ein Tank über eine Ringsattelung mit Stirnrahmen verbunden ist. Auch bei einer isolierenden Zwischenlage zwischen tankseitigem Stirnring und rahmenseitigem Sattelring besteht dort über metallische Befestigungsschrauben, die beide Ringe und die Zwischenlage durchsetzen, eine gut leitende, metallische Koppelung zwischen Tank und Rahmen. Eine solche Sattelung ist ebenfalls aus DE 90 14 104 U1 bekannt. Darüber hinaus können herkömmliche Zwischenlagen nur Druckkräfte aufnehmen.

[0004] Der Erfindung liegt die generelle Aufgabe zugrunde, Schwierigkeiten, wie sie bei vergleichbarem Stand der Technik auftreten, mindestens teilweise zu beseitigen. Eine speziellere Aufgabe kann darin gesehen werden, einen zur Aufnahme temperierter Ladegüter geeigneten Tankcontainer mit geringen Wärmeverlusten anzugeben, der auch für hochwertige Isolierungen, insbesondere für Vakuumisolierungen geeignet ist.

[0005] Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Beim hier vorgesehene Tank können durch die Isolierzarge unerwünschte Wärmebrückenwirkungen zwischen Tank und Rahmen erheblich reduziert werden. Die metallischen Anschlußenden können jeweils auf herkömmliche Art und Weise mit tank- oder rahmenseitigen Elementen einer Ringsattelung verbunden werden. Die Isolierzarge überträgt alle Lasten zwischen Tank und Rahmen; sie kann vorgefertigt und auf einfache Weise als quasimetallisches Bauteil verarbeitet werden.

[0006] Die Weiterbildung der Erfindung nach den Ansprüchen 2 und 3 erlaubt durch Integration der rahmenseitigen Ringsattelung in eine Isolierhülle, die mit der Außenfläche des Tanks einen hermetisch abgeschlossenen Zwischenraum definiert, einen besonders hochwertig vakuumisolierten Tankcontainer.

[0007] Die erfindungsgemäße Gestaltung der Verbindung zwischen Tank und Außenhülle nach den Ansprüchen 4 bis 7 erlaubt eine besonders platzsparende und leicht zu fertigende Tanksattelung.

[0008] Die Gestaltung nach Anspruch 8 vermeidet temperaturbedingte Spannungen zwischen Tank und Außenhülle, die durch unterschiedliche Wärmeausdehnungen von Tank und Außenhülle entstehen. Damit sind auch große, Tank und Außenhülle durchsetzende Öffnungen möglich, ohne daß an den Verbindungsstellen kritische Spannungen auftreten.

[0009] Ansprüche 9 bis 14 geben besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Isolierzarge zur Optimierung der Festigkeit und der Isolierwirkung an.

[0010] Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen

Figur 1

eine Vorderansicht des Tankcontainer,

Figur 2

eine Seitenansicht des Tankcontainers

Figur 3

eine Darstellung des Schnitts A - A in Figur 2.

[0011] Der Tankcontainer umfaßt einen im Wesentlichen zylindrischen Tank 1, der über Ringsattelungen 2 mit zwei Stirnrahmen 3 verbunden ist. Jeder Stirnrahmen 3 ist mit zwei oberen und zwei unteren Eckbeschlägen 4, 5 versehen. Die Stirnrahmen 3 weisen obere und untere Querholme 6, 7 sowie Eckstützen 8 auf, die zwischen den Eckbeschlägen 4, 5 angeordnet sind. Zusätzlich sind die Stirnrahmen 3 durch eingesetzte Diagonalstreben 9 verstärkt.

[0012] An der Außenhülle 10 sind zur besseren Kraftübertragung zwischen Außenhülle 10 und Stirnrahmen 3 Sattelstrukturen 11 angebracht, die über Verstrebungen 12 mit den unteren Eckbeschlägen 5 verbunden sind. Zusätzliche Bodengruppen 13 mit Eckbeschlägen 5 erlauben die variable Koppelung an (nicht dargestellte) Fahrzeugchassis.

[0013] Der Stirnrahmen 3 ist an entsprechenden Ausnehmungen in den Querholmen 6, 7, den Eckstützen 8 und den Diagonalstreben 9 mit der Außenhülle 10 verschweißt. Die Stirnrahmen können aber auch entsprechend DE 32 12 696 C2 gestaltet sein und an den Stirnseiten der Enden 14 der Außenhülle 10 angebracht sein.

[0014] Gemäß der Schnittdarstellung in Figur 3 umfaßt die Ringsattelung 2 einen Stirnring 15, eine Isolierzarge 16 und einen ersten Sattelring 17. Der Stirnring 15 ist als Rohrstück ausgeführt und ist an einem Boden 18 des Tanks 1 angeschweißt. Ein Verstärkungsring 19 mit radial verlaufendem Flansch ist zwischen dem Boden 18 und dem Stirnring 15 eingesetzt. Der erste Sattelring 17 ist mit der zylindrischen Außenhülle 10 verschweißt und über Rippen 20 mit einem zweiten Sattelring 21 verbunden, wobei die Rippen 20 ebenfalls mit der Außenhülle 10 verschweißt sind, die wiederum mit entsprechend ausgeschnittenen Rahmenteilen 6, 7, 8, 9 verschweißt ist. Dabei zeigt Figur 3 das Restprofil einer Eckstütze 8.

[0015] Die konische Isolierzarge 16 besteht aus einem metallischen, engen, tankseitigen Anschlußende 22, einem Zwischenstück 23 und einem metallischen, weiten, rahmenseitigen Anschlußende 24. Das Zwischenstück 23 besteht aus einem geeigneten faserverstärkten Kunststoff, in das die Anschlußenden 22, 24 einlaminiert sind, die zusätzlich über das Zwischenstück 23 und die Anschlußenden 22, 24 durchsetzende Stifte 25 formschlüssig fixiert sind. Der Abstand und damit die Anzahl der Stifte 25 kann entsprechend der zu übertragenden Lasten variiert werden. Üblicherweise sind die im unteren Teil des Tankcontainers übertragenen Lasten höher als die im oberen Teil. Damit sollte im unteren Teil die Anzahl der Stifte 25 erhöht werden.

[0016] Der Querschnitt des Zwischenstücks 23 kann zwischen den beiden Anschlußenden 22, 24 reduziert werden, um die Wärmeübertragung weiter zu verringern. Zusätzlich kann innerhalb des Zwischenstücks zwischen den Anschlußenden eine Zwischenlage 26 mit zusätzlich verringerter Wärmeleitfähigkeit eingesetzt werden, um die Isolierwirkung des Zwischenstücks 23 noch weiter zu verbessern.

[0017] Das tankseitige Anschlußende 22 ist mit der zylindrischen Umfangsfläche 28 des Stirnrings 15 verschweißt, und das rahmenseitige Anschlußende 24 ist mit der radial verlaufenden Stirnfläche 29 des ersten Sattelrings 17 verschweißt. Mit dieser Anordnung lassen sich bei der Montage Längsund Quertoleranzen bezüglich der Tankachse 30 ausgleichen. An der radialen Stirnfläche 29 ist ebenfalls das Ende 14 der Außenhülle 10 angeschweißt. Damit entsteht zwischen Tank 1 und Außenhülle 10 ein evakuierbarer Hohlraum 27.

[0018] Der faserverstärkte Kunststoff, aus dem das Zwischenstücks 23 besteht, weist niedrige Ausgasungsraten auf, um die innere Leckage des evakuierten Hohlraums 27 gering zuhalten. Vorteilhaft ist ein anfängliches Ausgasungsvolumen von weniger als 9x10¹² mol/cm³ innerhalb von 2 Monaten bei einem anfänglichen Umgebungsdruck von 10^-4 hPa. Die Zugfestigkeit einer geeigneten Isolierzarge 16 liegt über 105 N/mm².

[0019] Die Außenhülle 10 weist zwei Kompensatorringe 31 auf, die temperaturbedingte unterschiedliche Längenänderungen in axialer Richtung von Tank 1 und Außenhülle 10 durch elastische Verformung ausgleichen. Zwischen den Kompensatorringen 31 ist ein Anschlußbereich 32 angeordnet, der die Außenhülle 10 durchsetzt und mit dem Tank 1 verbunden ist. Durch die Kompensatorringe 31 bleiben die Verbindungsstellen zwischen Anschlußbereich 32 und Außenhülle 10 einerseits und zwischen Anschlußbereich 32 und Tank 1 andererseits spannungsarm.

Bezugszeichenliste

[0020] 

1.

Tank

2.

Ringsattelung

3.

Stirnrahmen

4.

oberer Eckbeschlag

5.

unterer Eckbeschlag

6.

oberer Querholm

7.

unterer Querholm

8.

Eckstütze

9.

Diagonalstrebe

10.

Außenhülle

11.

Sattelstruktur

12.

Verstrebung

13.

Bodengruppe

14.

Ende

15.

Stirnring

16.

Isolierzarge

17.

erster Sattelring

18.

Boden

19.

Verstärkungsring

20.

Rippe

21.

zweiter Sattelring

22.

tankseitiges Anschlußende

23.

Zwischenstück

24.

rahmenseitiges Anschlußende

25.

Stift

26.

Zwischenlage

27.

Hohlraum

28.

Umfangsfläche

29.

Stirnfläche

30.

Tankachse

31.

Kompensatorring

32.

Anschlußbereich

Ansprüche

1. Isolierter Tankcontainer, bei dem ein Tank (1) an seinen Böden (18) über eine Ringsattelung (2) mit einem Stirnrahmen (3) verbunden ist,
   dadurch gekennzeichnet, daß die Ringsattelung (2) eine Isolierzarge (16) mit einem tankseitigen und einem rahmenseitigen Anschlußende (22, 24) umfaßt, wobei die Anschlußenden (22, 24) über ein Zwischenstück (23) aus gegebenenfalls faserverstärktem Kunststoff ohne metallischen Kontakt miteinander verbunden sind.

2. Tankcontainer nach Anspruch 1, wobei das rahmenseitige Anschlußende (24) über eine den Tank (1) in einem Abstand umgebende Außenhülle (10) mit dem Stirnrahmen (3) verbunden ist.

3. Tankcontainer (1) nach Anspruch 2, wobei der Hohlraum (27) zwischen Tank (1) und Außenhülle (10) evakuierbar ist.

4. Tankcontainer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das tankseitige Anschlußende (22) über einen Stirnring (15) mit dem Boden (18) verbunden ist, und das rahmenseitige Anschlußende (24) über einen ersten Sattelring (17) mit dem Stirnrahmen (3) oder der Außenhülle (10) verbunden ist.

5. Tankcontainer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das tankseitige Anschlußende (22) an der äußeren Umfangsfläche (28) des Stirnrings (15) und das rahmenseitige Anschlußende (24) an einer Stirnfläche (29) des ersten Sattelrings (17) befestigt ist.

6. Tankcontainer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Isolierzarge (16) konisch ausgebildet ist.

7. Tankcontainer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Anschlußenden (22, 24) der Isolierzarge (16) verschweißt werden können.

8. Tankcontainer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Außenhülle (10) einen Kompensatorring (31) aufweist.

9. Tankcontainer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Zwischenstück (23) der Isolierzarge (16) mit den beiden Anschlußenden (22, 24) formschlüssig und/oder durch Klebung verbunden ist.

10. Tankcontainer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Stifte (25) das Zwischenstück (23) und die Anschlußenden (22, 24) formschlüssig durchsetzen.

11. Tankcontainer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Isolierzarge (16) aus mehreren Segmenten besteht.

12. Tankcontainer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Zwischenstück (23) zwischen den Anschlußenden (22, 24) eine Zwischenlage (26) enthält deren Wärmeleitung geringer ist, als die des umgebenden Zwischenstückmaterials.

13. Tankcontainer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Zwischenstück (23) bei einem anfänglichen Umgebungsdruck von 10^-4 hPa ein Ausgasungsvolumen von weniger als 9x10¹² mol/cm³ innerhalb von 2 Monaten abgibt.

14. Tankcontainer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Isolierzarge (16) eine Zugfestigkeit von mindestens 105 N/mm² hat.

Zeichnung