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Die vorliegende Erfindung betrifft einen doppelwandigen Behälter mit einem Innenbehälter und mehreren Außenbehälterelementen, die einen Zwischenraum mit mehreren Zwischenraumbereichen festlegen.
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Solche doppelwandigen Behälter sind beispielsweise aus der
EP 1 407 981 B1 bekannt. Doppelwandige Behälter erhöhen die Lager- und/oder Transportsicherheit, indem ein Innenbehälter, der das Ladegut aufnimmt, durch zusätzliche Außenbehälterelemente geschützt wird. Dabei bilden diese Außenbehälterelemente einen den Innenbehälter umgebenden Außenbehälter. Die Außenbehälterelemente umfassen den Innenbehälter dabei wenigstens bis zum vorgesehenen maximalen Füllpegel des Innenbehälters oder umgeben diesen auch vollständig. Im Falle einer Leckage des Innenbehälters verhindern die Außenbehälterelemente, dass trotz des undichten Innenbehälters Ladegut austreten kann.
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Oft ist der zwischen Innenbehälter und Außenbehälter gebildete Zwischenraum mit einer Leckageüberwachung versehen, die ein Leck zwischen Innenbehälter und Zwischenraum oder zwischen Außenbehälter und Zwischenraum anzeigt. Dazu wird beispielsweise der Zwischenraum teilweise evakuiert. Ein Drucksensor gibt an, wenn das Vakuum im Zwischenraum zusammenbricht, also der Druck dort ansteigt. Ein daraufhin abgegebenes Signal gibt einen Hinweis auf ein Leck zum Innenbehälter oder ein Leck nach außen durch den Außenbehälter. Falls das Leck im Innenbehälter auftritt, wird austretendes Ladegut im Außenbehälter aufgefangen. Falls das Leck im Außenbehälter auftritt, besteht ebenfalls keine Gefahr, es muss lediglich die Dichtheit des Außenbehälters bzw. der Anschlüsse, die zum Evakuieren erforderlich sind, überprüft werden. Für übliche gefährliche Ladegüter reicht diese Absicherung aus.
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Ladegut tritt allerdings dann an die Umgebung aus, wenn der Innenbehälter und die Außenbehälterelemente gleichzeitig undicht sind. Um dies zu verhindern, sollte der Zustand des Innenbehälters und des Außenbehälters regelmäßig überwachbar sein. Bei den üblichen Konstruktionen ist jedoch nur eine Überprüfung der Innenseite des Innenbehälters bzw. der Außenseite des Außenbehälters möglich. Eine Besichtigung der Außenseite des Innenbehälters und der Innenseite des Außenbehälters, also des Zwischenraums selbst, ist jedoch bei den bekannten doppelwandigen Behältern nicht möglich, da der Zwischenraum nicht zugänglich ist. Behälter mit einem Zwischenraum, der über ein Endoskop überwachbar ist, sind aus der
EP 0 698 761 A1 bekannt. Solche Behälter sind jedoch nur als Transportbehälter auszuführen.
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Davon ausgehend besteht die Aufgabe, einen doppelwandigen Behälter bereit zu stellen, dessen Zwischenraum optisch überwachbar ist, so dass es möglich ist, die Außenwand des Innenbehälters und die Innenwand des Außenbehälters (bzw. der Außenbehälterelemente) zu untersuchen, um mögliche Fehler, wie Korrosionsangriffe oder andere Materialschäden, zu erkennen, bevor diese zu einer Leckage führen, und der als Transportbehälter geeignet ist.
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Diese Aufgabe löst der doppelwandige Behälter gemäß Anspruch 1. Dabei weist ein den Außenbehälter bildendes Außenbehälterelement mehrere, jeweils einem Zwischenraumbereich zugeordnete Zugänge auf, so dass über diese Zugänge der gesamte Zwischenraum mittels eines Endoskops überwachbar ist (dabei sind die Außenbehälterelemente so angeordnet, dass der Zwischenraumbereich zur Aufnahme und steuerbaren Positionierung geeigneter Endoskopelemente geeignet ist).
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Der Begriff Endoskop beschreibt in diesem Zusammenhang optische Hilfsmittel, die in den Zwischenraum einführbar sind und am eingeführten Ende einen Aufnahmeknopf aufweisen, der Bildinformation aus dem Zwischenraum aufnimmt und diese an eine Ausgabeeinheit außerhalb des Zwischenraums übermittelt. Die Bildinformation kann dabei optisch (z. B. über Glasfasern), aber auch elektrisch oder per Funk übermittelt werden. Der Aufnahmeknopf kann auch ein Kamerabauteil umfassen, welches die optischen Signale über einen Sensor in elektrische Signale umwandelt, die dann an einen außerhalb des Zwischenraums befindlichen Monitor übermittelt abgegeben werden. Der Aufnahmeknopf kann über eine Steuerung bewegt (z. B. verschwenkt, verschoben, verdreht) werden und zusätzliche Beleuchtungselemente aufweisen.
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Behälter für Gefahrgüter sind oft als zylindrische Tanks ausgebildet, die ein rohrförmiges Mittelstück aufweisen, das an seinen Enden mit sog. Endböden verschlossen ist. Für solche Behälter gibt es bewährte Fertigungsverfahren und Bauelemente. Bei doppelwandigen Behältern umgibt ein erstes Außenbehälterelement den meist zylindrisch, rohrförmig ausgebildeten Innentankabschnitt wenigstens teilweise, meist bis zur vorgesehenen maximalen Füllhöhe des Innenbehälters, so dass nur ein Scheitelbereich des Innenbehälters frei bleibt. Zusätzlich ist ein zweites Außenbehälterelement vorgesehen, welches jeweils den Bodenbereich des Innenbehälters umgibt und mit seinem tankseitigen Ende mit dem zylindrischen Innentankabschnitt verbunden ist, während das andere Ende mit einem dritten Außenbehälterelement verschlossen ist. Das zweite und dritte Außenbehälterelement bildet dabei eine Art Becher (Hülse mit Boden), der teilweise auf den zylindrischen Innentank bzw. auf dessen Enden aufgeschoben ist.
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Dabei ist das zweite Außenbehälterelement rohrförmig ausgebildet ist und mit seinem dem Innentank abgewandten Ende mit einer Aufnahmestruktur verbunden sein. Bei dieser Ausführung bildet das zweite Außenbehälterelement z. B. die Möglichkeit, den doppelwandigen Behälter mit einem Containerrahmen zu verbinden und zwar insbesondere über eine bewährte Ringsattelstruktur, wie sie beispielsweise aus der
DE 29 705 851 U1 bekannt ist.
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In einer weiteren Ausführung ist das dritte Außenbehälterelement als Scheibe ausgebildet, deren Wölbung an die Wölbung des Endbodens des Innentanks angepasst ist, so dass diese Scheibe einen weitgehend konstanten Abstand zur Außenseite des Endbodens verläuft. Dieser Abstand oder auch die Weite des Innenraums kann auf die Konstruktion des verwendeten Endoskops angepasst werden, so dass dieses sicher führbar, aber im Zwischenraum frei beweglich navigiert werden kann.
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In einer Ausführung, bei der das tankseitige Ende des zweiten Außenbehälterelements über einen Zwischenring mit dem (zylindrischen Bereich) des Innenbehälters verbunden ist, kann auch hier ein entsprechender Abstand zum Innenbehälter eingestellt werden. Der Zwischenring kann gleichzeitig als Auflage für die stirnseitigen Ränder des ersten Außenbehälterelements dienen und auch hier den gewünschten Abstand zum Innenbehälter festlegen, so dass hier ebenfalls ein überwachbarer und navigierbarer Zwischenraum gebildet wird. Der Zwischenring kann so beispielsweise auch als Schweißbadsicherung dienen, wenn die Außenbehälterelemente von außen untereinander und mit dem Innenbehälter dicht verschweißt werden, gleichzeitig jedoch alle Zwischenraumbereiche kommunizierend miteinander verbunden sein sollen. Dies kann dadurch erreicht werden, dass der Zwischenring zwar durchgehend mit den Außenbehälterelementen verschweißt ist, jedoch nur abschnittsweise (gefaltet) mit dem Innenbehälter.
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Es gibt weitere Ausführungen, bei denen die Zugänge als verschließbare Führungsstutzen ausgebildet sind. Solche rohrartig ausgebildeten Führungsstutzen geben einem eingeführten Endoskop eine bestimmte Richtung, so dass dem jeweiligen Führungsstutzen zugeordnete Zwischenraumbereiche mit einem eingeführten Endoskop wiederhol- und spurgenau „abgefahren” werden können.
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Gekrümmte Führungsstutzen mit einem etwa tangential zum Innentank verlaufenden Einführende erlauben es, ein Endoskop mit minimierter Krümmung und damit auch mit geringem Schiebewiderstand im Zwischenraum an der Außenwand des Innentankabschnitts bzw. an der Innenwand des Außentankabschnitts entlang zu führen.
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Die Krümmung des Rohrstutzens und der Winkel des Einführendes an die Außenfläche des Innentankabschnitts bzw. an die Innenfläche des Außentankabschnitts kann dabei an die geometrischen Gegebenheiten angepasst werden. Die Endoskophandhabung ist besonders einfach bei Radien von 100 bis 300 mm und bei Winkeln der Mittelachse des Endoskopzugangs mit der Außenfläche des Innentankabschnitts von 5 bis 70°, vorzugsweise 5 bis 45°.
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Es gibt andere Ausführungen, bei denen die Zugänge als verschließbare Flansche bzw. Flanschleisten mit unterschiedlich gestalteten Öffnungen ausgebildet sind. Die Öffnungen können als nebeneinander angeordnete Einzelbohrungen oder als Öffnungsschlitze ausgebildet sein.
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Die Erfindung betrifft weiterhin eine Tankcontaineranordnung mit einem erfindungsgemäßen doppelwandigen Behälter.
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Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden mit Hilfe der Zeichnungen erläutert. Dabei zeigen:
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1 eine perspektivische Gesamtansicht eines Tankcontainers mit einem erfindungsgemäßen Doppelwandbehälter, bei dem der Innenbehälter teilweise freigelegt ist.
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2 eine perspektivische Ansicht in einer Teilschnittdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen doppelwandigen Behälters,
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3 eine perspektivische Ansicht in einer Teilschnittdarstellung einer anderen Ausführung eines Behälters,
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4 eine Längsschnittdarstellung des in 2 dargestellten Ausführungsbeispiels,
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5 eine Querschnittsdarstellung des zylindrischen Bereichs eines erfindungsgemäßen doppelwandigen Behälters,
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6 eine vergrößerte Darstellung des Details A aus 5,
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7 eine Schnittdarstellung einer aufgesetzten Flanschleiste,
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8 eine perspektivische Darstellung der in 7 dargestellten Flanschleiste,
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9 eine Schnittdarstellung einer Flanschleiste mit integrierten Anschlusselementen,
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10 eine perspektivische Darstellung der in 9 dargestellten Flanschleiste,
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11 die Darstellung eines Orientierungsrasters für einen Zwischenraumbereich im Behälterendbereich (Bodenbereich), und
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12 die Darstellung eines Orientierungsrasters für einen Zwischenraumbereich im zylindrischen Bereich.
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1 zeigt eine Tankcontaineranordnung 1 mit einem erfindungsgemäßen doppelwandigen Behälter 2 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Der doppelwandige Behälter 2 weist einen Innenbehälter 3 auf, der einen rohrförmig, zylindrischen, aus Mantelschüssen 4 gebildeten Innentankabschnitt 5 umfasst (siehe 4), der an seinen Enden mit gewölbten Endböden 6 verschlossen ist. Der Innentankabschnitt 5 und die gewölbten Endböden 6 sind miteinander verschweißt, die Endböden 6 sind torisphärisch gewölbt (z. B. Korbbogen-, Klöpperform oder elliptische Form). Es gibt Ausführungen, bei denen der Innentankabschnitt 5 mit flach gewölbten Böden bzw. flachen oder gewölbten Scheiben verschlossen ist.
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Der Innenbehälter 3 ist von mehreren Außenbehälterelementen umgeben, nämlich einem ersten Außenbehälterelement 7, welches den zylindrischen Innentankabschnitt 5 teilweise umgibt, so dass nur ein Scheitelbereich 8 des zylindrischen Innentankabschnitts 5 frei bleibt, während die Flanken und der Sohlenbereich vom ersten Außenbehälterelement 7 umgeben sind (siehe auch 5). Die oberen Ränder des ersten Außenbehälterelements 7 reichen dabei bis zur maximalen Füllhöhe (oberster Flüssigkeitsspiegel) 9 des Ladeguts 10 (5). Das Außenbehälterelement 7 ist über einen Anschlussstreifen 11a mit dem Innentankabschnitt 5 verbunden (z. B. verschweißt).
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Zwischen dem ersten Außenbehälterelement 7 und dem zylindrischen Innentankabschnitt 5 sind mehrere als Abstandshalter dienende Distanzelemente 11 angeordnet, die mehrere Zwischenraumbereiche 12a 1, 12a 2, 12a 3, ..., 12a n bilden. Die stirnseitigen Enden 13 des ersten Außenbehälterelements 7 verlaufen jeweils auf den Innenbehälter 3 umgebenden Distanzringen 14, die über Punktschweißungen mit dem Innenbehälter 3 verbunden sind.
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In den oberen Randbereichen des zylindrischen Außenbehälterelements 7 sind mehrere Zugänge angeordnet, die als verschließbare Führungsstutzen 15 ausgebildet sind. Die Führungsstutzen 15 dienen als Endoskopzugang und sind gekrümmt ausgebildet (vgl. 5 und 6); an ihrem oberen Ende weisen sie an einem vertikal verlaufenden Anschlussende 16 ein Schraubgewinde auf, das mit einer Schraubkappe verschlossen werden kann. Das Anschlussende 16 geht über eine Krümmung 17 und ein Einführende 18 über, welches über eine Öffnung 19 im zylindrischen Außenbehälterelement 7 in einen der Zwischenraumbereiche 12a 1, 12a 2, 12a 3, ..., 12a n mündet. Am Einführende bildet der Rohrstutzen 15 mit seiner Mittelachse 20 einen Winkel α von 5–70 Grad zum Verlauf des Innenbehälters 3. Die Krümmung 17 weist in ihrer neutralen Achse 17a einen Radius r von 100 bis 300 mm auf. Der Radius r und die Neigung des Einführendes 18 zum Außenwandverlauf des Innentankabschnitts 5 erleichtert das gezielte und steuerbare Einführen eines Endoskops in die Zwischenraumbereiche 12a 1, 12a 2, 12a 3 ... 12a n, die über einen oder mehrere Führungsstutzen 15 zugänglich sind.
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Über jeden Zugang (Führungsstutzen 15) ist ein Streifen 12s der Zwischenraumbereiche 12a 1...n zugänglich, der an der Außenwand des Innentanks 5 entlang verläuft. Die Breite b dieser Streifen 12s werden durch die Konstruktion des zu verwendenden Endoskops vorgegeben. Geeignete Endoskope verfügen über ein schwenkbares Ende, an dem ein Aufnahmeknopf ferngesteuert mit einem Schwenkradius RE verschwenkt werden kann und so die gesamte Breite b des Streifens 12 s abfahren kann. Bei einem Schwenkradius RE von ca. 120 bis 200 mm beträgt die Breite b des Streifens 12 s ca. 240 bis 400 mm.
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Die 7 und 8 illustrieren eine weitere Gestaltungsalternative der Zugänge, die hier als Öffnungen 15a in einer streifenartigen Flanschlasche 50 angeordnet sind, welche am oberen Rand des ersten Außenbehälterelements 7 angeordnet ist, welches über einen Anschlussstreifen 11a mit dem Innentankabschnitt 5 verbunden ist. Die Öffnungen 15a in der Flanschlasche 50 sind mittels einer Abdeckung 51 und einer Dichtung 52 verschließbar (z. B. mittels Schrauben 53). Die Öffnungen 15a verlaufen fluchtend zu entsprechenden Öffnungen im Außenbehälterelement 7. Flanschlasche 50, Außenbehälterelement 7, Anschlussstreifen 11a und Innentankabschnitt 5 sind miteinander verschweißt.
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Die 9 und 10 zeigen eine Abwandlung dieser Variante, bei der ebenfalls eine Flanschlasche 60 vorgesehen ist. Diese weist jedoch als Zugänge anstelle der vergleichsweise kleinen Öffnungen 15a längliche Zugangsschlitze 15b auf. Darüber hinaus ist an der Flanschlasche 60 eine Anschlussleiste 11b vorgesehen, mit dem die Flanschlasche 60 mit dem Innentankabschnitt 5 verschweißt ist, und einen Stützstreifen 62, welcher mit dem Außenbehälterelement 7 verschweißt ist. Die Zugangsschlitze 15b sind ebenfalls über eine Abdeckung 61 und eine Dichtung 62 über Schrauben 63 verschließbar. In beiden Ausführungen sind die Zugangsöffnungen 15a, 15b an ihren Rändern angefasst, um die Führung des Endoskops zu erleichtern.
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An den stirnseitigen Enden 13 des Innenbehälters 3 werden die Zwischenraumbereiche 12b anders gebildet. In einem ersten Ausführungsbeispiel (siehe 2 und 4) umgibt jeweils ein zweites Außenbehälterelement 21 rohrförmig, zylindrisch und konzentrisch zum Innenbehälter 3 die gewölbten Endböden 6. An seinem tankseitigen Ende 22 verläuft dieses zweite Außenbehälterelement 21 auf dem Distanzring 14, der hier auf der zylindrischen Krempe des gewölbten Endbodens 6 verläuft. In anderen Ausführungen kann der Distanzring 14 auch im stirnseitigen Endbereich des Innentankabschnitts 5 verlaufen. Das andere, tankabgewandte Ende 23 ist mit einem Winkelring 24 verbunden, der wiederum mit dem Stirnrahmen 25 der Tankcontaineranordnung 1 verbunden ist.
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In das zweite Außenbehälterelement 21 ist eine als drittes Außenbehälterelement dienende gewölbte Scheibe 26 eingesetzt, die zusammen mit dem zweiten Außenbehälterelement 21 und dem Distanzring 14 den Zwischenraumbereich 12b im Bodenbereich festlegen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel dient ein als Montagehilfe dienender Ring 27 als Anschlag, der in das zweite Außenbehälterelement 21 eingesetzt ist, um die Einbautiefe der gewölbten Scheibe 26 festzulegen und den Abstand s zwischen gewölbter Scheibe 26 und Endboden 6 festzulegen. Der Wölbungsradius der gewölbten Scheibe 26 ist auf den Wölbungsradius der Kalotte des Endbodens 6 abgestimmt, so dass die gewölbte Scheibe 26 und die Kalotte je nach Abstand s weitgehend parallel zueinander verlaufen und der Abstand s, abgesehen vom Krempenbereich, konstant ist.
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Im zweiten Außenbehälterelement 21 sind ebenfalls Führungsstutzen 15 vorgesehen, die als verschließbare Zugänge für ein Endoskop dienen und dieses steuerbar in den Zwischenraumbereich 12b einführbar ist. In anderen Ausführungen sind weitere Zugänge in der gewölbten Scheibe 26 vorgesehen, um auch die Krempenzonen der Zwischenraumbereiche 12b für eine optische Inspektion zugänglich zu machen.
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Bei einer anderen Ausführung (3) sind die Außenbehälterelemente im Bereich der Endböden 6 des Innenbehälters 3 anders gestaltet. Hier ist zunächst ein der Krempe des gewölbten Endbodens 6 folgendes, ebenfalls krempenförmiges zweites Außenbehälterelement 31a vorgesehen, das mit seinem tankseitigen Ende 32 auf dem Distanzring 14 endet. An seinem anderen Ende weist es einen Öffnungsrand 33 auf, der auf einem das zweite Außenbehälterelement 31 durchsetzenden Stirnring 31b endet. Der Stirnring 31b ist an seinem tankseitigen Ende im Krempenbereich des Endbodens 6 mit dem Innenbehälter 3 verbunden und an seinem anderen Ende mit einem Winkelring 24', der wiederum als Anschluss zu einem Stirnrahmen 25 einer Tankcontaineranordnung 1 dient.
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In den Stirnring 31b ist eine gewölbte Scheibe 36 eingesetzt, die zusammen mit dem Stirnring 31b ein drittes Außenbehälterelement bildet. Auch das zweite Außenbehälterelement 31a, der Stirnring 31b und ggf. auch die gewölbte Scheibe 36 weisen als Führungsstutzen ausgebildete Zugänge 15, 15' zum Einführen eines Endoskops auf. Die Zugänge 15, 15' sind hier als kurze zylindrische ungekrümmte Stutzen ausgebildet. Dabei dienen die Zugänge 15 im zweiten Außenbehälterelement 31a zur Inspektion des Zwischenbereichs 12b, die jeweils zwischen Distanzring 14, zweitem Außenbehälterelement 31a, Endboden 6 und Stirnring 31b verlaufen, während die Zugänge 15' im Stirnring 31b und in der gewölbten Scheibe 36 zur Inspektion der Zwischenraumbereiche 12c dienen, die zwischen Stirnring 31b, Endboden 6 und gewölbter Scheibe 36 verlaufen. Auch hier verläuft die gewölbte Scheibe 36 im Abstand s zur Kalotte des Endbodens 6.
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Um die Inspektionsergebnisse zu verbessern, ist die Außenfläche des Innenbehälters 3 in Felder 41 unterteilt, welche die Zwischenraumbereichen 12a, 12b, 12c mit einem Raster versehen (11 und 12). Besondere Auffälligkeiten sind so während der Inspektion bezüglich der Tankoberfläche genau zu verorten und dokumentierbar. So ist es auch möglich, vorangegangene Inspektionsergebnisse mit neuen Inspektionsergebnissen systematisch zu vergleichen und Veränderungen an der Außenoberfläche des Innentanks lokalisiert festzustellen.
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11 zeigt eine solche Rasterung 40 für den Bodenbereich, 12 eine für den zylindrischen Bereich. Die Rasterung 40 überzieht – ähnlich einer Längen- und Breitengradeinteilung – die gesamte abgedeckte Oberfläche des Innenbehälters. Die einzelnen Bereiche bzw. Felder 41 sind einem Zwischenraumbereich 12a, 12b, 12c zuzuordnen. Die Rasterung 40 wird vorzugsweise dauerhaft auf die Oberfläche aufgebracht (z. B. durch Ätzen, Laserbehandlung). In anderen Ausführungen kann die Rasterung 40 auch auf der Innenseite der Außenbehälterelemente 7, 21, 26, 31a, 31b, 36 aufgebracht werden.
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Weitere Ausführungen und Varianten ergeben sich für den Fachmann im Rahmen der Patentansprüche.
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Bezugszeichenliste
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1. Ausführungsbeispiel
- 21
- zweites Außenbehälterelement
- 22
- tankseitiges Ende
- 23
- anderes Ende (tankabgewandt)
- 24
- Winkelring
- 25
- Stirnrahmen
- 26
- gewölbte Scheibe (drittes Außenbehälterelement)
- 27
- Ring
2. Ausführungsbeispiel (nicht erfindungsgemäß) - s
- Abstand
- 31a
- zweites Außenbehälterelement
- 31b
- Stirnring
- 32
- tankseitiges Ende
- 33
- Öffnungsrand
- 36
- gewölbte Scheibe
- 40
- Raster
- 41
- Bereiche
- 50
- Flanschlasche
- 51
- Abdeckung
- 52
- Dichtung
- 53
- Schrauben
- 60
- Flanschlasche
- 61
- Abdeckung
- 62
- Dichtung
- 63
- Schrauben
- 64
- Stützstreifen
