DE2317623A1 - Stuetze fuer behaelter in form von rotationskoerpern mit senkrechter achse an bord von schiffen - Google Patents

Stuetze fuer behaelter in form von rotationskoerpern mit senkrechter achse an bord von schiffen

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Description

ZELLEfSIS «?. LSVKEH
67 Lud wi^Kaon/Rhein
Kubaiisstr. 30
SENER, Teenica Industrial y Naval stl 1772
LAS ARENAS -6. April 1973
Y/Rt
Stütze für Behälter in Form von Rotationskörpern mit senkrechter Achse an Bord von Schiffen
Die Erfindung betrifft eine Stütze für selbsttragende Behälter, in Form eines Rotationskörpers mit senkrechter Achse an Bord von Schiffen oder schwimmenden Körpern. Die Stütze soll das Gewicht des Behälters auf die Elemente der Schiffskonstruktion oder des schwimmenden Körpers übertragen, ohne Übertragung von Biegemomenten auf die Wand des Behälters.
Die Behälter können als beliebige Rotationskörper mit senkrechter Achse ausgebildet sein; sie können kugelförmig ,. zylindrisch mit kugelförmigen Enden, ellipsoid, oder auch aus einer Kombination der vorher genannten geometrischen Formen gebildet sein.
Behälter von jeder der genannten Formen eignen sich besonders gut für die Speicherung und/oder Beförderung von unter Druck stehenden flüssigen Gasen, und zwar auf Grund des geringen Verhältnisses der Oberfläche zum Volumen, und weil die Wände vor allem unter membranartiger Beanspruchung stehen, ohne daß bedeutende Biegemomente oder Schubspannungen auftreten. All dies trägt dazu bei, daß das Gewicht von Behältern der genannten Formen relativ gering ist, was sich wesentlich auf den Materialaufwand auswirkt.
Bei Behältern dieser Form für Flüssigkeiten oder flüssige Gase, die bei einem ungefähr dem Luftdruck entsprechenden Druck gespeichert und/oder befördert werden, besteht der Vorteil
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hauptsächlich darin, daß das Verhältnis, der Oberfläche zum Volumen gering ist und., wenn auch'in geringerem Maße, darin, daß ihre Statik im Wesentlichen der von Membranen ähnelt. Die Tatsache, daß Biegemomente und Schubspannungen verhältnismäßig stärker sind, wenn der Druck ungefähr dem Luftdruck entspricht, ist kein wesentlicher Nachteil, da ja, gerade auf Grund der verhältnismäßig einfachen geometrischen Form -und da das Gehäuse des Behälters nicht verstärkt und somit homogen ist, es möglich ist, die Spannung für jede beliebige Ladungslage für jeden Punkt des Behälters genau zu berechnen.
All dies ermöglicht die Herstellung von Bauplänen für solche Behälter mit einer größeren Sicherheit, die so weit geht, daß für Behälter, die auf Grund einer genaueren Untersuchung der Festigkeit an jedem Punkt geplant werden, Normengesellschaften und sonstige weisungsgebende Stellen es gestatten ihn an Bord des Schiffes oder des schwimmenden Körpers anzubringen, ohne daß das Vorhandensein einer zweiten Wandung, die mögliche Lecks des Haupttanks kompensiert und die kürzlich für andere Behälterarten obligatorisch wurde, gefordert wird.
Die Möglichkeit, ganz oder teilweise auf die zweite Wandung, zu verzichten, und die damit gewonnene Materialeinsparung machen die Verwendung der Behälter, der angegebenen Form, für die Beförderung zur ,See von flüssigem Erdgas,· Aethylen, Propan, Propylen, Butan, Butadien, Isobutan, Ammoniak, Chlor und anderen flüssigen Produkten, die bei.einem nicht sehr viel höher liegendem Druck als dem des Luftdrucks befördert werden, vor allem in den Fällen, in denen der Siedepunkt bei Luftdruck sehr tief liegt, besonders attraktiv. Dies ist der Fall bei flüssigem Erdgas, das bei einer Temperatur von minus l62°C befördert wird; bei Aethylen mit minus 105 C; und bei flüssigen
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Crackinggasen bei einer Temperatur zwischen minus 45°C und minus 500C. Um eine überatarke Verdunstung des Produktes zu verhindern, werden die Behälter in allen Fällen einer Beförderung bei niedriger Temperatur isoliert.
Die Formgebung und die zu verwendeten Materialien für die Stützsysteme der Frachtbehälter und die Tragkonstruktion des Schiffes müssen so beschaffen sein, daß an keinem Punkt niedrigere Temperaturen erreicht werden, als die, bei denen Sprödigkeitsbrüche auftreten können, und gleichzeitig müssen thermische Behälterkon^Jbraktionen möglich sein, die auftreten, wenn die Behältertemperatur von·der Umgebungs- auf die Beförderungstemperatur des jeweiligen Produkts absinkt.
Eine der größten Schwierigkeiten bei der Verwendung von rotationssymmetrischen Behältern mit senkrechter Achse an Bord von Schiffen bildet das Stützsystem, denn die Schiffsbewegung auf See verursacht Trägheitsmomente und zwar nicht nur parallel zur Achse des Behälters, sondern auch parallel zur Längs- und Querachse des Schiffes oder des schwimmenden Körpers wirkende. Dieses Problem ist besondern kritisch für große Schiffe, die flüssiges Erdgas befördern und zwar der großen Abmessungen der Behälter wegen, deren Beharrungsvermögen sehr groß ist.
Es sind verschiedene Arten von Stützen für Behälter an Bord von Schiffen bekannt (sh. z.B. die norwegischen Patente 4 145/69 und 4 146/69, sowie das spanische Patent 368 210 mit den darin beanspruchten französischen Prioritätspatenten 157 299 und I80 260).
Im ersten dieser Patente wird eine Stützvorrichtung für Behälter an Bord von Schiffen beschrieben, die sich aus zyinderförmigen
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Platten zusammensetzt, Vielehe unmittelbar an den Boden und die Wand des Behälters geschweißt werden, wobei die zwischen Behälter und Boden angeordneten Platten durchgehend sein oder aber Durchbrüche aufweisen können, mit stützenden Zwischenstegen und Befestigungsmitteln, um eine Relativbewegung zwischen den oberen und den unteren Teilen der Stütze zu verhindern. Aus diesen Patenten ist auch das Anbringen eines äquatorialen Ringträgers mit Außenschenkel als Behälterbestandteil bekannt, welcher am Unterteil der Stützkonstruktion verankert ist und so einen Teil der Stütze bildet.
Der Behälter ist hierbei so gestützt, daß wegen der parallel zur Behälterachse wirkenden Kräfte starke Biegemomente auf die Behälterwand übertragen werden.
Gemäß der bekannten vorzugsweisen Ausführungsform läßt sich dieses System, der übertragenen Biegemomente und der Abmessungen des äquatorialen Ringträgers wegen,nicht für Behälter großer Abmessungen verwenden.
Gemäß spanischem Patent 568 210 werden die Behälter von einer relativ hohen Zahl separater Elemente getragen, die Vorzugs- ■:_ weise an der Äquatorial-und den Meridianlinien angebracht i werden.
Wenn bei diesem System auch keine starken Biegemomente auf das Gehäuse übertragen werden, so entsteht doch hohe Spannung an den Verbindungspunkten zwischen dem Gehäuse und den separaten Elementen, weshalb auch dieses System sich nicht für Behälter großer Abmessungen verwenden läßt.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Stütze, die die Aufstellung von rotationssymmetrischen Behältern an Bord von
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Schiffen ermöglicht, ohne daß die Gefahr bestünde, daß auf die Wand oder,das Gehäuse des Behälters starke Biegemomente oder Spannung übertragen werden. Eine solche Stütze ermöglicht es, Behälter mit größerer Sicherheit und praktisch ohne Begrenzung der Abmessungen zu befestigen.
Erfindungsgemäß ist ein peripherer Ringträger um den Behälter in seiner Äquatorialzone angeordnet, und Trag- und Verbindungselemente, auf einem Auflager konzentrisch angeordnet, umgeben den Behälter, deren Enden mit dem peripheren Ringkörper und mit dem Auflager verbunden sind, sodaß zumindest der innere Teil des Ringträgers einen Teil der Wandung des Behälters bildet.
Die Verbindung der Trag- und Verbindungselemente mit dem Auflager kann entweder unterhalb der Ä'quatoriallinie des Behälters, näher zum Schiffsboden oder aber oberhalb dieser Linie,in Decknähe liegen. Im ersteren Fall ist der Behälter im Ringträger abgestützt, im letzteren aufgehängt.
Der periphere Ringträger ist so mit dem Behälter verbunden, daß zumindest sein innerer Teil einen Teil des Behälters bildet.
Durch eine solche Stütze werden die izurL^uerJßehälterachse, oder parallel zum Schiffsdeck wirkenden Kräfte in Form von Schubspannungen über den peripheren Ringträger und von diesem auf eine5 der beiden Trag- und Verbindungselemente, ebenfalls als Schubspannungen übertragen. Es werden somit in der Wechselwirkung zwischen dem peripheren Ringträger und der Behälterwand durch Querkräfte praktisch keine Biegemomente auf das Behältergehäuse übertragen. Die Übertragung der Schubspannungen vom peripheren Ringträger zum Auflager erfolgt über das oder die Trag- und Verbindungselemente, die als geschlossene Ringflächen ausgebildet sind.
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Was die zur Behälterachse parallelen/ebenfalls über den peripheren Ringträger übertragenen Kräfte betrifft, so werden diese Kräfte durch die beiden Trag- und Verbindungselemente absorbiert und auf das Auflager des Schiffes übertragen, wobei ein Element auf Druck und das andere auf Zug belastet ist. Bei dieser Art der kombinierten Wirkung der Trag- und Verbindungselemente werden bei der Wechselwirkung zwischen dem peripheren Ringträger und der Behälterwand durch die zur Behälterachse parallel wirkenden Kräfte praktisch keine Biegemomente auf das Gehäuse des Behälters übertragen. Anders, wenn nur ein einziges Trag- und Verbindungselement verwendet würde, denn in diesem Fall träten bedeutende Biegemomente auf.
Thermische Kontraktionen des Behälters, die ziemlich genau denen des peripheren Ringträgers entsprechen, da sie etwa die gleiche Temperatur haben, sind bei Trag- und Verbindungselementen dieser Art dank des Vorhandenseins eines Temperaturgradientens möglich. Die Temperatur steigt von der Verbindungsstelle mit dem peripheren Ringträger zu dem mit dem Auflager verbundenen,Ende., Da die Trag- und Verbindungselemente in der dem peripheren Ringträger des Behälters am nächsten liegenden Zone nicht verstärkt und deshalb im Vergleich zum peripheren Ringträger nicht sehr starr sind, wrformt sich die Gesamtstütze thermisch so, daß der periphere Ringträger sich dem Behältergehäuse anpass.t, wobei Sie sich annähernd parallel zu sich selbst verschiebt. Dieses schließt ein, daß sowohl die auf das Behältergehäuse einwirkenden Normalkräfte, als auch die auf Grund der thermischen Kontraktionen übertragenen Biegemomente gering sind, wodurch die Belastungen des- Behältergehäuses in der Aq.uatorialzone mäßig sind.
Die beiden Trag- und Verbindungselemente sind in der Verbindungszone mit dem peripheren.Ringträger und zumindest eines der Elemente, vorzugsweise das auf Druck beanspruchte, über
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seine gesamte Ausdehnung als zusammenhängende Fläche ausgebildet.
Zwischen den beiden Trag- und Verbindungselementen sind in Meridianebenen des Behälters Versteifungen angebracht, die zwischen dem Auflager und einer Ringblende in der Nähe des peripheren Ringträgers in einer Zone, in der beide Trag- und Verbindungselemente zusammenhängende Flächen bilden, angeordnet sind. Zwischen dem Auflager und der Ringblende können ein oder mehrere weitere Ringblenden zwischen den Trag- und Verbindungselementen angebracht und zusammen mit den Versteifungen den Trag- und Verbindungselementen Stabilität verleihen.
Der periphere Ringträger kann ein Profil aufweisen, das aus einem vorzugsweise horizontalen Band mit vier Stegen besteht, von denen drei an einer Seite des Bandes und der vierte an der anderen Seite angeordnet sind,wobei zumindestens die beiden äußeren an derselben Seite angeordneten, mit den Enden der Trag- und Verbindungselemente und die restlichen Stege des peripheren Ringträgers mit der Wand des Behälters verbunden sind.
Die Stege des Profils, an die die Behälterwand angeschlossen wird, bilden einen Teil der letzteren. Die übrigen Stege dienen der Verbindung mit den Trag- und Verbindungselementen. Das Band des Profils des peripheren Ringträgers ist vorzugsweise in einer waagrechten Ebene angeordnet. '
Der Befestigung an der Behälterwand dient der innere der drei ι an der gleichen Bandseite und der an der anderen Bandseite befindliche Steg.
Der einzige an der einen Bandseite befindliche Steg kann
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verschieden angeordnet sein, so daß nach Verbinden mit dem Behältergehäuse nur diese Stege, oder auch das Band selbst, ganz oder teilweise einen Teil der Behälterwand bilden.
So kann zum Beispiel der einzige Steg an der einen Seite des vier Stege aufweisenden Bandes an der inneren Bandkante angeordnet sein, wobei er dem entsprechenden Steg auf der anderen Bandseite gegenüberliegt, die beide mit der Behälterwand verbunden sind, wohingegen die übrigen zwei äußeren Stege zur Verbindung mit den Trag- und Verbindungselementen dienen.
Der einzige Steg an der einen Seite des vier Stege aufweisenden Bandes kann auch an der äußeren Bandkante angeordnet sein. Er ist, ebenso wie der Steg am inneren Rand der anderen Bandseite mit der Behälterwand verbunden, wobei, wie auch im vorhergehenden Fall, die beiden übrigen Stege für die Befestigung an den Trag- und Verbindungselementen vorgesehen sind.
Ferner kann der einzige Steg an der einen Seite des vier Stege aufweisenden Bandes in der Mitte des Bandes angeordnet sein. Diese Stege bilden zusammen mit dem zwischen ihnen liegenden Teil des Bandes einen Teil der Behälterwand, wobei wie in den vorhergehenden Fällen die beiden übrigen Stege zur Verbindung mit den Trag- und Verbindungselementen dienen. In diesem Falle ist der einzige Steg auf der einen Bandseite vorzugsweise gegenüber dem mittleren Steg auf der anderen Bandseite angeordne t.
Gemäß einer anderen Ausbildungsform ist der Ringträger aus zwei Profilen gebildet, die aus vorzugsweise horizontalen Bändern bestehen, wobei das vom Auflager weiter entfernte Band vier Stege, drei an einer und einen an der anderen Bandseite, und
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das andere Band sechs Stege, je drei an jeder Seite des Bandes aufweist, und die Stege des vom Auflager weiter entfernten Bandes über Verbindungsstreifen mit Stegen des anderen Bandes, und ein weiterer Steg mit einer Schale des Behälters, und die restlichen Stege des Bandes mit den Trag- und Verbindungselementen und mit der anderen Schale des Behälters verbunden sind.
Von den Stegen des äußeren vom Auflager weiter entfernten Bandes sind drei zum Nachbarprofil und der vierte entgegengesetzt gerichtet, der zusammen mit dem inneren der drei anderen Stege einen Teil der Behälterwand bildet.
Von den sechs Stegen des anderen Profils sind, vorzugsweise einander gegenüberliegend,drei an jeder Seite angeordnet, wobei die inneren Stege mit der Behälterwand verbunden sind.
Je zwei Stege der Profile liegen den entsprechenden Stegen des anderen Profils gegenüber und sind mit ihnen über Verbindungsstreifen verbunden.
Die restlichen Stege des dem Auflager näheren Profils sind mit den Trag- und Verbindungselementen verbunden.
Hier kann wie auch im Falle des aus einem einzigen Profil bestehenden peripheren Ringträgers, der einzige Steg auf der einen Bandseite des nur vier Stege aufweisenden Bandes an den Innen- oder Außenkanten oder in der Mitte des Bandes liegen.
Gemäß einer weiteren Variante besteht der periphere Ringträger aus
drei in parallelen Ebenen konzentrisch angeordneten Profilen, die im Querschnitt die Scheitelpunkte eines Dreiecks
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bilden, und miteinander durch Verbindungselemente verbunden sind, wobei die Profile Stege zur Verbindung mit den Verbindungselementen, den Trag- und Verbindungselementen und der Behälterwand aufweisen.
Hierbei können das innere und äußere Profil in der gleichen -Ebene angeordnet sein.
Bei dieser Ausführungsform hat das mittlere der drei einen Teil des peripheren Ringträgers bildenden Profile einen Y-förmigen Querschnitt, dessen Schrägstege auf die beiden anderen Profile gerichtet, und über Verbindungselemente mit diesen verbunden sind, während der senkrechte Steg sich zum inneren Trag- und Verbindungselement erstreckte ·
Von den beiden anderen Profilen hat einer drei Stege und der andere vier,
Gemäß einer weiteren Variante haben die zwei den Behälter bildenden Schalen einen unterschiedlicheren Durchmesser, wobei die Lücke zwischen den Schalen durch ein Verbindungselement geschlossen ist und die inneren und äußeren Profile des peripheren Ringträgers einen auf deai anschließenden Schalenrand, einen weiteren, auf das andere Profil und einen dritten, auf den jeweils entsprechenden Steg des mittleren Profils gerichteten Steg aufweist, und das äußere Profil einen vierten, auf das äußere Trag- und Verbindungselement gerichtetet Steg hat. Das in diesem Fall drei Stege aufweisende innere Profil weist hierbei mit zwei Stegen zu den anderen Profilen , wogegen
dritte ·
der steg mit dem Rand der anderen Behälterschale verbunden ist.
Bei einer anderen Ausführungsform hat das innere Profil vier Stege, von denen zwei einander gegenüberstehen, den Rändern
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der Behälterwand gegenüberliegen und mit innen verbunden sind, und einer der beiden anderen Stege auf das äußere Profil, und der andere auf das mittlere Profil gerichtet ist, wobei das äußere Profil drei, zum inneren Profil, zum äußeren Trag- und Verbindungselement und zum mittleren Profil gerichtete Stege aufweist.
In der ersteren der beiden letztgenannten Ausführungsformen bilden die Stege der äußeren Profile und das entsprechende Verbindungselement einen Teil der Behälterwand, wohingegen in der letzteren Variante nur die Stege des inneren Profils ein Teil dieser Wand sind.
Eine weitere Ausführungsform ergibt sich dadurch, daß der periphere Ringträger aus vier ringförmigen Profilen besteht, die in horizontalen Parallelebenen angeordnet sind und im Querschnitt die Scheitelpunkte eines Vierecks bilden, deren oberes und unteres Profil einen Y-förmigen Querschnitt haben, dessen Schrägstege auf die Nachbarprofile gerichtet sind, während die senkrechten Stege nach außen zum Rand der oberen Behälterschale und zum inneren Trag- und Verbindungselement weisen, wobei die beiden anderen Profile jeweils einen dritten Steg haben, der mit dem Rand der unteren Behälterschale, bzw. mit dem äußeren Trag- und Verbindungselement verbunden ist, und daß ferner zwei der einander diametral gegenüberliegenden Profile je einen vierten Steg haben, durch den sie über ein Verbindungselement verbunden sind.
In diesem Fall bilden der äußere Steg,eines der Y-Profile, ein Steg des inneren Profils und das sie verbindende Verbindungselement einen Teil der Behälterwand.
In weiterer Ausbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß
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ein Leitungskanal zwischen den Trag» und Verbindungselementen angeordnet und von diesen Elementen, dem peripheren Ringträger und einer zwischen den Trag- und Verbindungselementen angeordneten Ringblende begrenzt wird. In diesen Leitungskanal kann ein Kühlmedium mit einer Temperatur zwischen der der Umgebung und der zu befördernden Last eingegeben werden, und zwar um den peripheren Ringträger und die Äquatorialzone des Behälters vor dem Beladen vorzukühlen, damit das Beladen schneller durchgeführt werden kann, ohne daß die Gefahr bestünde, daß deshalb thermische Spannungen auf den Behälter und auf den Träger übertragen werden.
Diese Möglichkeit des Vorkühlens ist für die Beförderung von flüssigem Erdgas bei einer Temperatur von-l62°C besonders vorteilhaft; hierfür kann das Kühlmedium Stickstoff in Gasform • bei einer Temperatur um 80 C sein, vorausgesetzt, daß er im Schiff in flüssigem Zustand um-1960C verfügbar ist.
Besteht der periphere Ringträger aus zwei oder mehr Profilen, so können diese Profile und die sie verbindenden Bänder und/oder Verbindungselemente einen Leitungskanal einschließen, der mit einem Zu- und Ablauf für ein Kühlmedium versehen ist.
Dieses Kühlmedium kann an einem oder an-mehreren Punkten eingefüllt werden und auch an einem oder mehreren Punkten austreten, so daß auf Jeden Fall ein gleichförmiger Fluß erreicht wird, durch den man eine annähernd gleichmäßige Temperaturverteilung erzielt.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es ! zeigt: .
Fig. 1 schematisch einen auf einer Stütze angeordneten kugelförmigen Behälter an Bord eines Schiffes im zentralen Querschnitt;
■ ...I?
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Pig. 2 einen Teil der Fig. 1 in vergrößertem Maßstab; Pig. 5 eine Variante der Konstruktion gemäß Pig. I; Fig. 4 einen Teil der Fig. J in vergrößertem Maßstab;
Fig. 5 eine weitere Ausführungsform der Konstruktion gemäß Fig. 1;
Fig. 6 einen Teil der Fig. 5 1Λ vergrößertem Maßstab;
Fig. 7 die Teilansicht einer vierten Ausführungsform, analog Fig. 2, 4 und 6<
Fig. 8 eine fünfte Ausführungsform einer Stütze eines kugelförmigen Behälters, schematiseh in zentralem Querschnitt;
Fig. 9 einen Teil der Fig. 8 in vergrößertem Maßstab;
Fig. 10 und 11 zwei Ausführungsformen mit dem in Fig. gezeigten entsprechenden peripheren Ringträger;
Fig. 12 einen den Fig. 8, 10 und 11 entsprechenden Querschnitt der eine andere Ausführungsform des peripheren Ringträgers aufweist.
Der kugelförmige Behälter 1 ist auf einer Stütze befestigt, die aus einem peripheren Ringträger 2 und zwei Trag- und Befestigungselementen 3 und ^ besteht.
Der periphere Ringträger 2 erstreckt sich durchgehend um den Behälter 1. W liegt in dessen Äquatorialebene.
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Die Trag- und Verbindungselemente J5 und 4 stützen den Behälter allseitig, wobei sie in radialer Richtung voneinander getrennt sind. Diese Elemente sind an einem Ende mit dem peripheren Ringträger 2 und am anderen mit dem Auflager 5 verbunden. Der periphere Ringträger 2 ist seinerseits mit dem Behälter 1 verbunden, so daß zumindestens der innere Teil dieses Trägers einen Teil der Wand des Behälters bildet.
Bei der beschriebenen Anordnung werden die quer zur senkrechten. Behälterachse wirkenden Kräfte von mindestens einem der Elemente j5 oder 4 absorbiert, während die zur senkrechten Behälterachse parallelen Kräfte von den beiden Elementen gemeinsam absorbiert werden, wobei eines auf Zug und das andere auf Druck beansprucht wird und keine Biegemomente auf die Wand des Behälters 1 übertragen werden.
Die Trag- und Verbindungselemente 3 und 4 sind zumindest in ■ der Verbindungszone mit dem peripheren Ringträger massiv ausgebildet, wobei zumindest eines dieser Elemente vorzugsweise das auf Druck beanspruchte, in seiner gesamten Ausdehnung massiv/ d.h. eine zusammenhängende Fläche ist.
Zwischen den Trag - und Verbindungs elementen 3 und 4 sind in Meridianebenen des Behälters 1 Versteifungen 20 angebracht, die vom Auflager 5 und von einer Ringblende Jl in der Nähe des peripheren Ringträgers 2, in einer Zone, in der beide Elemente 3 und 4 massiv ausgebildet sind, begrenzt werden.
Zwischen Ringblende Jl und Auflager 5 sind ein oder mehrere weitere Ringblenden J52 angeordnet, die sich ebenso wie die Ringblende Jl zwischen den Elementen 3 und 4 erstrecken, und zusammen mit den Versteifungen J>0 den Elementen 3 und 4
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Stabilität verleihen.
Sowohl die Versteifungen 30, als auch die Ringblenden 31 und 32 sind nur in Fig. 1 und 2 gezeigt; sie sind jedoch auch bei den anderen dargestellten Ausführungsarten vorhanden.
Im Ausführungsbeispiel gemäß Pig. I besteht der periphere Ringträger 2 aus einem massiven Profil, wie in Pig. 2 besser erkennbar, aus einem Band 6 in vorzugsweise horizontaler Lage mit einer Reihe angesetzter Stege 7*8, 9 und 10 besteht. Hierbei sind die Stege J, 8 und 9 zur einen, und der Steg 10 zur anderen Seite gerichtet; die Stege 9 und 10 befinden sich am inneren Rand des Bandes 6, wobei sie einander und den Rändern der den Behälter 1 bildenden Schalen 11 und 12 gegenüberliegen und mit diesen durch Schweißen verbunden sind. Die Stege 7 und
8 liegen den entsprechenden Enden der Trag- und Verbindungselemente 3 und 4 gegenüber und sind mit diesen ebenfalls durch Schweißnähte verbunden.
Der Steg 10 kann auch anders angeordnet sein. So kann er sich z.B. an der anderen Kante des Bandes 6, gegenüber dem Steg 7 befinden, wie es in Fig. 3 und 4 gezeigt ist.
Wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 und 2 sind die Stege
9 und 10 mit den Rändern der den Behälter bildenden Schalen 11 und 12 verbunden, während die Stege 7 und 8 mit den Trag- und Verbindungseiementen 3 und 4 verbunden sind. In diesem Fall bilden nicht nur die Stege 9 und 10, sondern auch das Band des peripheren Ringträgers 2 einen Teil der Behälterwand. Hieraus ergibt sich, daß, wie aus Fig. 3 ersichtlich, die obere Schale 12 des Behälters einen größeren Radius als die untere Schale 11 hat.
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Außer diesen beiden äußersten Stellungen kann der Steg auch In einer Zwischenstellung angeordnet sein.,, und zwar vorzugsweise dem Steg 8 gegenüberliegen, wie in FIg. 5 und gezeigt.
In diesem Fall bildet neben den Stegen 9 und 10 der Teil des Bandes 6, der zwischen diesen Stegen liegt, einen Teil der Behälterwand.
Die in Fig. 3 und 4 gezeigte Ausführungsform kann für die Beförderung von Flüssigkeiten bei niedrigem, dem Luftdruck nahekommenden Druck verwandt werden. Die in Fig. 5 und 6 gezeigte Variante kann für die Beförderung von Flüssigkeiten bei niedrigem oder mittlerem Druck und die in Fig. 1 und gezeigte Form für niedrigen, mittleren oder hohen Druck verwendet werden.
In Fig. 7 ist ein peripherer Ringträger gezeigt, der aus zwei Profilen zusammengesetzt ist, die ähnlich wie die in Fig. 1 und 6 gezeigten beschaffen sind.
In diesem Fall liegen zwei Bänder 61, 6!' annähernd parallel zueinander und bilden einen Ringträger,"wobei das erstere Band vier Stege 71 » 81, 9! und 10f und das zweite sechs Stege 711, 811, 9", 10**, 15 und 14 hat.
Die inneren Stege 91 - ΙΟ5 und 9'' - 10'' sind die mit der Behälterwand verbundenen,"wobei §In VerBindungsstreifen von den Stegen 91 und 10* begrenzt wird„
Die Stege 7*' und 8M sind mit den Trag- und Verbindungselementen 3 und 4 verbunden.und es sind zwischen den Stegen 7' und 14, sowie 8! und IJ Verbindungsstreifen 16 und 17 vorgesehen, die dig Verbindung der Trag-= und Verbindungs-
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elemente mit dem Band 6' herstellen.
Auch hierbei kann der Steg ΙΟ1 Jede der in Fig. 3 und 5 gezeigten Stellungen einnehmen.
Es ist leicht verständlich, daß der periphere Ringträger aus mehr als zwei den beschriebenen ähnlichen Profilen bestehen kann.
Fig. 8 zeigt den gleichen Behälter 1 m±t einem anders gestalteten peripheren Ringträger, der sich auf die gleichen Trag- und Verbindungselemente 3 und 4, die unten am Auflager 5 befestigt sind,stützt.
Wie in Fig. 9 gezeigt, besteht der periphere Ringträger gemäß Fig. 8 aus drei Profilen 18, 19 und 20, die konzentrische Ringe bilden, wobei die Profile 18 und 19 in der gleichen Ebene liegen, wohingegen das Profil 20 außerhalb dieser Ebene, an der den Trag- und Verbindungselementen zugekehrten Seite angeordnet ist.
Die Profile weisea kontinuierliche Stege auf; das Profil 20 hat einen Y-förmigen Querschnitt, dessen Schrägstege auf die
zwei anderen Profile 18 und 19 gerichtet sind, während der sich .
senkrechte Steg zum inneren Trag- und Verbindungselement 4 erstreckt.
Von den übrigen Profilen hat Profil 19 drei Stege, einen zum Profil 18 einen anderen zum Profil 20 und einen dritten zum äußeren Trag- und Verbindungselement 5 gerichteten. Das Profil 18 hat vier Stege, von denen einer auf das Profil 19, ein anderer auf das Profil 20 gerichtet ist, während die beiden anderen Stege auf den Rand der oberen 12 und unter/Schale
...18 3 0 9 8 4 4/0403
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des Behälters gerichtet und daran befestigt sind. Die Profile sind miteinander durch Verbindungselemente 21 verbunden, von denen das zwischen den Profilen 18 und I9 befindliche aus einem flachen Ring besteht, während die beiden anderen eine konische Ringform aufweisen. .
In Fig. 10 ist eine Ausführungsform gezeigt, die der nach Fig. entspricht, mit dem Unterschied, daß die den Profilen 18 und entsprechenden Bänder nicht in der gleichen Ebene liegen und daß die Trag- und Verbindungselemente 5. und 4 aus zylindrischen und konischen Teilen zusammengesetzt sind.
In Fig. 11 ist ein Behälter gezeigt^ der aus zwei Schalen mit unterschiedlichem Radius besteht, wobei die zwischen den Trag- und Verbindungselementen J und A befindliche, den kleineren Radius hat. Der periphere Ringträger ist in diesem Fall ebenso aufgebaut, wie die Aus führungs form nach Fig. 8, mit dem einzigen Unterschied, daß das Profil 18 außen angeordnet ist, mit dem Zweck, daß einer seiner Stege am Rand der oberen Schale 12 des Behälters befestigt ist, während der gegenüberliegende Steg mit dem äußeren Trag- und Verbindungselement J5 verbunden ist und die zwei übrigen Stege auf die Profile 19 und 20 gerichtet sind. Dagegen hat das innere Profil 19 drei Stege, von denen zwei auf die Profile 18 und 20 g-erieheet sind und der dritte auf den Rand der unteren Schale 11 des Behälters.
Bei dieser Ausführungsform bildet neben den Profilen 18 und ein dazwischen liegendes Verbindungselement 21 einen Teil der Behälterwand.
Fig. 12 betrifft eine weitere Ausführungsform, bei der der periphere Ringträger aus vier kontinuierlichen Profilen 22,23, 24 und 25 besteht, die konzentrische Ringe darstellen und im Querschnitt die Scheltelpunkte eines Vierecks bilden.
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Vorzugsweise sind zwei dieser Ringe, die den Profilen 22 und 24
entsprechen, in der gleichen Ebene angeordnet, während die
beiden anderen Ringe 2J und 25 ggf. entsprechend in einer
vertikalen Ebene angeordnet sein können.
Die Profile 25 und 25 haben einer? Y-förmigen Querschnitt, dessen
Schrägstege auf die entsprechenden Nachbarprofile 22 und 24
gerichtet sind, während der senkrechte Steg des Profils 25
mit dem inneren Trag- und Verbindungselement 4 und der des
Profils 23 mit dem Rand der Schale 12 des Behälters verbunden
ist. Die verschiedenen Profile sind, wie in den Varianten nach
Fig. 8, 9a 10 und 11, miteinander durch Verbindungselemente
21 verbunden.
Hier bilden die Profile 23 und 24 und die Verbindungselemente,
die diese Profile verbinden, einen Teil des Behälters.
Außerdem weisen zwei der einander gegenüberliegenden Profile,
vorzugsweise die Profile 22 und 23/ einen weiteren inneren Steg
zur Anbringung zusätzlicher Verbindungselemente 21, 21' zur
des
Verstärkung peripheren Ringträgers auf. ~ ;
In allen Fällen ist die Verbindung der Trag- und Verbindungs- ; elemente 3 und 4 mit dem Auflager 5 unterhalb der Äquatorial- ; ebene des Behälters gezeigt, was bedeutet, daß der Behälter ί sich auf das tragende Element stützt. Jedoch kann eine solche ] Verbindungs zone auch oberhalb der A'quatorialebene liegen und j dann wäre der Behälter am Auflager durch die gleichen Trag- \ und Verbindungselemente und einen gleichen peripheren Ringträger aufgehängt. Eine solche Ausführungsform ergibt sich durch ( einfache Drehung der Zeichnungen um l80°. . !
Da die Trag- und Verbindungselemente 3 und 4 zumindest im j Bereich zwischen dem peripheren Ringträger 2 und der Ringblende j
...2o !
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jU, gemäß Fig. 1 und 2, ebenso wie auch die Ringblende 31 massiv ausgebildet sind, bildet sieh zwischen diesen Elementen ein Leitungskanal 26, in den ein Kühlmedium eingegeben werden kann, um den Behälter und den peripheren Ringträger zu kühlen.
In der Ausführungsform nach Fig. 7 kann dieser Leitungskanal 26 durch das Band 6!l, die entsprechende nicht gezeigte Ringblende und die Elemente 3 und 4, oder aber vorzugsweise durch die Bänder 61 und 6'f und Verbiiidungss treif en 16 und I7 gebildet werden.
Schließlich kann im Falle der Varianten nach Figo 8 und folgenden der Leitungskanal 26 durch die nicht gezeigte Ringblende, die Elemente 3 und 4 und das Verbindungselement der Profile des peripheren Ringträgers, die mit den Elementen 3 und k verbunden sind, gebildet werden oder aber, vorzugsweise, durch den peripheren Ringträger oder seine Teile selbst.
In allen Fällen hat der Leitungskanal 26 Öffnungen für den Eintritt und Austritt des Kühlmediums, die in jedem der Elemente, die diesen Kanal begrenzen, angeordnet sein können.
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Claims (15)

  1. ZELLEN n. LoYt(EH
    6/ Luuvmsharcn/khein
    SENER, Tecnicä Industrial y Naval stl 1772
    LAS ARENAS 6.April I973
    Y/Rt Patentansprüche
    ί 1. /Stütze für Behälter in Form eines Rotationskörpers mit senkrechter Achse an Bord von Schiffen, dadurch gekennzeichnet, daß ein peripherer Ringträger (2) um den Behälter (l) in seiner Äquatorialzone angeordnet ist, daß Trag- und Verbindungselemente (5,4), auf einem Auflager (5) konzentrisch angeordnet, den Behälter (1) umgeben^deren Enden mit dem peripheren Ringträger (2) und mit dem Auflager (5) verbunden sind, so daß zumindest der innere Teil des Ringträgers (2) einen Teil der Wandung des Behälters bildet.
  2. 2. Stütze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trag- und Verbindungselemente (]5,4) in. der Verbindungszone mit dem peripheren Ringträger (2) und zumindest eines der Elemente Oj2O* vorzugsweise das auf Druck beanspruchte , über seine gesamte Ausdehnung als zusammenhängende Fläche ausgebildet ist.
  3. 3. Stütze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der periphere Ringträger (2) ein Profil aufweist, das aus einem vorzugsweise horizontalen Band (6) mit vier Stegen besteht, von denen drei an einer Seite des Bandes (6) und der vierte an der anderen Seite angeordnet sind, wobei ; zumindest die beiden äußeren an derselben Seite angeordneten, mit den Enden der Trag- und Verbindungselemente (3**0 und die restlichen Stege des peripheren Ringträgers (2) mit der Wand des Behälters (1) verbunden sind.
  4. 4. Stütze nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß der periphere Ringträger (2) aus zwei Profilen gebildet ist,
    ..2 30-9844/0403
    die aus vorzugsweise horizontalen Bändern (6ä, 6! ') bestehen, wobei das vom Auflager (5) weiter entfernte Band (6r) vier Stege, drei an einer und einen an der anderen Bandseite, und das andere Band (6!i) sechs Stege', je drei an jeder Seite des Bandes aufwelstTund die Stege (7^8',91J des vom Auflager (5) weiter entfernten Bandes (61) über Verbindungsstreifen (15,16,17) mit Stegen (10ft,I3,l4) des anderen Bandes (β!!), und ein weiterer Steg (lOf) mit einer Schale (12) des"Behälters (l), und die restlichen Stege des Bandes (6t!) mit den Trag- und Verbindungselementen (JJi1O und"mit der anderen Schale (11) des Behälters (1) verbunden sind.
  5. 5. Stütze nach Anspruch 33oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der einzige Steg (10,10')«an der einen Seite des vier Stege (7,8,9,10j 7f,8l,9s,10!) aufweisenden Bandes (6,6·) an der inneren Banükante"angeordnet ist.
  6. 6. Stütze nach Anspruch 5 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß
    der einzige Steg (10) an der einen Seite des vier Stege (7*8,9,10) aufweisenden Bandes (6) an der äußeren Bandkante angeordnet ist.
  7. 7. Stütze nach Anspruch J5 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß
    der einzige Steg (lO) an der einen Seite des vier Stege (7*8,9,10) aufweisenden Bandes (6) in der Mitte des Bandes angeordnet ist.
  8. 8. Stütze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der periphere Ringträger aus drei in parallelen Ebenen
    · konzentrisch angeordneten ringförmigen Profilen (l8,19,20) besteht, die im Querschnitt die Scheitelpunkte eines Dreiecks bilden und miteinander durch Verbindungselemente
    3 09 8U/040 3
    - v-
    «3
    (21) verbunden sind, wobei die Profile (l8,19,20) Stege zur Verbindung mit den Verbindungseiemeriten (21), den Trag» und Verbindungs elementen (JJj2O und der Behälterwand aufweisen.
  9. 9. Stütze nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das innere (18) und äußere Profil (19) in der gleichen Ebene angeordnet sind.
  10. 10. Stütze nach Anspruch 8 oder 9* dadurch gekennzeichnet, daß das mittlere (20) der drei einen Teil des peripheren Ringträgers bildenden Profile (18,19,20) einen Y-förmigen Querschnitt hat, dessen Schrägstege auf die beiden anderen Profile (18,I9) gerichtet und über Verbindungselemente (21) mit diesen verbunden sind, während der senkrechte Steg sich zum inneren Trag- und Verbindungselement (4) erstreckt.
  11. 11. Stütze nach Anspruch 8 oder 9* dadurch gekennzeichnet, daß die zwei den Behälter (1) bildenden Schalen (11,12) einen unterschiedlichen Durchmesser haben, die Lücke zwischen den Schalen durch ein Verbindungselement (21) geschlossen ist, und die inneren und äußeren Profile {18,19) des peripheren Ringträgers einen auf den anschließenden Schalenrandj einen weiteren, auf das andere Profil und einen dritten, auf den jeweils entsprechenden Steg des mittleren Profils gerichteten Steg aufweist und das äußere Profil (19) einen vierten auf das äußere Trag- und Verbindungselement (5) gerichteten Steg hat.
  12. 12. Stütze nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Profil (l8) vier Stege hat, von denen zwei einander gegenüberstehen, den Rändern der Behälterwand gegenüberliegen und mit ihnen verbunden sind, und einer der beiden anderen Stege auf das äußere Profil (19) und der
    ...4 3Q98U/CUÖ3
    andere auf das mittlere Profil (20) gerichtet ist, wobei das äußere Profil (19) drei, zum inneren Profil (l8) zum äußeren Trag- und Verbindungselement (3) und zum mittleren Profil (20) gerichtete Stege aufweist.
  13. 13· Stütze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der periphere Ringträger aus vier ringförmigen Profilen (22,23,24,25) besteht, die in horizontalen Parallelebenen angeordnet sind und im.Querschnitt die Scheitelpunkte eines Vierecks bilden, das obere (23) und untere Profil (25) einen Y-förmigen Querschnitt haben, deren Schrägstege auf die Nachbarprofile (22,24,) gerichtet sind, während die senkrechten Stege nach außen zum Rand der oberen Behälterschale (12) und zum inneren Trag- und Verbindungselement (4) weisen, wobei die beiden anderen Profile (22,24) Jeweils einen dritten Steg haben, der mit dem Rand der unteren Behälterschale (ll) bzw. mit dem äußeren Trag- und Verbindungselement verbunden ist, und daß ferner zwei der einander diametral gegenüberliegenden Profile je einen vierten Steg haben, durch die sie über "ein Verbindungselement (21) miteinander verbunden sind.
  14. 14. Stütze nach Anspruch I-I3* dadurch gekennzeichnet, daß die den peripheren Ringträger bildenden Profile und die sie verbindenden Bänder (β'β11) und/oder Verbindungselemente (21) einen Leitungskanal"\26) einschließen, der mit einem' Zu- und Ablauf für ein Kühlmedium versehen ist.
  15. 15. Stütze nach Anspruch 1-13* dadurch gekennzeichnet, daß der Leitungskanal (26) zwischen den Trag- und Verbindungselementen (3,4) angeordnet und von diesen Elementen (3,2O dem peripheren Ringträger (2) und einer zwischen den Trag- und Verbindungseiemeriten (3^2O angeordneten Ringblende (31) begrenzt ist. .
    9844/0403
    Leerseite
DE19732317623 1972-04-13 1973-04-07 Abstuetzung fuer einen in form eines rotationskoerpers mit senkrechter achse ausgefuehrten behaelter an bord eines schiffes Granted DE2317623B2 (de)

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