DE3116667C2 - Vorrichtung zur Lagerung des Innenbehälters im Außenbehälter eines vakuumisolierten zylindrischen Transportbehälters - Google Patents

Abstract

Bei vakuumisolierten zylindrischen Transportbehältern für tiefsiedende verflüssigte Gase werden an die Lagerung des Innenbehälters (1) im Außenbehälter (2) als Forderungen gestellt: Sichere Aufnahme aller auftretenden Kräfte, kleine wärmeleitende Querschnitte und geringes Gewicht. Um diesen Anforderungen zu entsprechen, wird der Innenbehälter im Außenbehälter mittels einer Zweipunktlagerung, bestehend aus einem Festlager (3) und einem Loslager (4), gelagert. Ein Teil der seitlichen und die nach oben gerichteten Kräfte werden durch elastische Halterungen, beispielsweise um den Innenbehälter gelegte Seile (5), aufgenommen. Das Loslager und das Festlager sind als biegesteife Blechkonstruktionen ausgebildet, die sich im unteren Teil des zwischen dem Innenbehälter und dem Außenbehälter befindlichen Zwischenraumes in Umfangrichtung erstrecken. Im Schnitt parallel zum Umfang des Transportbehälters besitzen die biegesteifen Blechkonstruktionen einen mäanderförmigen Querschnitt.

Description

a) das Loslager und das Festlager erstrecken sich ausschließlich im unteren Teil des zwischen dem Innenbehälter und dem Außenbehälter befindlichen Zwischenraumes in Umfangsrichtung,

b) im Schnitt parallel zum Umfang des Transportbehälters besitzen die biegesteifen, aus miteinander verbundenen Längs- und Quersegmenten bestehenden Blechkonstruktionen einen mäanderformigen Querschnitt,

c) die in Längsrichtung des Transportbehälters verlaufenden Quersegmente (7, 12) der biegesteifen Blechkonstruktionen haben zumindest beim Festlager die Form eines Trapezes, dessen große Seite mit dem Außenbehälter und dessen kleine Se'r'e mit dem Innenbehälter verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in Längsrichtung des Transportbehälters verlaufenden Quersegmente (12) der biegesteifen Blechkonstruktion des Loslagers die Form eines Rechtecks haben.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Lagerung des Innenbehälters im Außenbehälter eines vakuumisolierten zylindrischen Transportbehälters nach dem Oberbegriff des Anspruches I.

Zur Lagerung des Innenbehälters eines doppelwandigen vakuumisolierten Transportbehälters werden in der Technik im wesentlichen Zug- und Druckstangen, elasti-Widerspruch zueinander. Ziel der Behälterkonstrukteure ist es deshalb, innenbehälterlagerungen zu schaffen, die einen optimalen Kompromiß aus den gegensätzlichen Forderungen darstellen.

Die nationalen und internationalen Transportvorschriften für gefährliche Güter schränken die Möglichkeiten des Konstrukteurs weiter ein. Nach diesen Vorschriften muß die Innenbehalterlagerung so ausgeführt sein, daß das zweifache Gesamtgewicht in Fahrtrichtung und in vertikaler Richtung nach unten und das einfache Gesamtgewicht nach oben und in horizontal seitlicher Richtung aufgenommen wird. Als zusätzliche einschränkende Bedingung sei genannt, daß die Form der Böden und die zylindrische Form des Außenbehälters nicht unterbrochen werden darf, da derartige Unterbrechungen die Nutzlast überproportional verringern. Eine weitere Beschränkung ist durch die Herstellkosten gegeben, welche technisch zu aufwendige Innenbehälterlagerungen von vornherein ausschließen. Bei der genannten US-PS 34 81 505 sind das Festlager und das Loslager als biegesteife Blechkonstruktionen in Form von Kegelstümpfen ausgebildet. Diese Lager besitzen eine gute mechanische Stabilität. Sie sind aber materialaufwendig und beeinträchtigen als gute Wärmebrücken die Isolation. Von dem anzustrebenden optimalen Kompromiß sied sie noch weit entfernt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Innenbehalterlagerung im Rahmen der genannten Bedingungen zu schaffen, mit der sich große Nutzlasten realisieren und die Hersterlkosten reduzieren lassen.

Ausgehend von dem im Oberbegriff des Anspruches 1 berücksichtigten Stand der Technik ist diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Maßnahmen. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist im Unteranspruch angegeben.

Die trapezförmigen Quersegmente des Festlagers bilden eine schubfeste Verbindung zwischen Innen- und Außenbehälter, welche sich entsprechend dem Momentverlauf zum Außenbehälter hin erweitert, so daß die Längskräfte in Fahrtrichtung aufgenommen werden können. Da diese Längskräfte vom Loslager nicht aufgenommen werden müssen, haben dort die Quersegmentc vorzugsweise die Form eines Rechtecks, um Gewicht einzusparen.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß der Abstand im Bereich der Innenbehalterlagerung zwischen Innen- und Außenbehälter gegenüber bisherigen Konstruktionen beträchtlich verringert werden

sehe Bänder und Seile sowie Gleitlager und Festlager

verwendet. Diesen Stand der Technik zeigen beispiels- 50 kann, ohne daß die Wärmeisolierung und die Stabilität

weise die US-PS 34 81 505 and die GB-PS 8 77 741. An die Lagerung des Innenbehälter im Außenbehälter werden drei wesentliche Forderungen gestellt. Die Lagerung muß so stark dimensioniert sein, daß alle auftretenden statischen und dynamischen Kräfte sicher aufgenommen werden. Die Dimensionierung muß also wesentlich stärker sein als bei nicht zum Transport bestimmten Speicherbehältern, wie sie beispielsweise aus der GB-PS 8 45 276 bekannt sind.

Ferner sollen die Lagerelcnicme möglichst leicht sein bo und so gestaltet sein, daß der Innenbehälter einen möglichst großen Durchmesser erhalten kann. Hierdurch soll der Anteil der Nutzlast am zulässigen Behällergesamtgewicht möglichst groß gehalten werden. Schließlich sollen die Lagerelemcnte schlechte Wärmebrücken b^r> sein, damit sie die Vakuumisolation nicht zu sehr beeinträchtigen. Hierdurch sollen die Vcrdampfungsverlustc gering gehalten werden. Diese Forderungen stehen im verringert werden. Hierdurch ergibt sich eine beträchtliche Vergrößerung der Nutzlast. Die konstruktive Ausbildung des Fest- und des Loslagers ist zudem so einfach, daß die Herstellkosten spürbar verringert werden.

Die Zeichnungen veranschaulichen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Es zeigt

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des Transportbehälters,

F i g. 2 einen Schnitt durch das Festlager.

F i g. 3 einen Schnitt durch das Loslager, F i g. 4 eine Draufsicht auf das Festlager, F i g. 5 eine Draufsicht auf das Loslager, F i g. b einen Schnitt entlang der Linie A A in F i g. 1, F i g. 7 einen Ausschnitt aus F i g. 6.

Der in Fig. 1 dargestellte vakuumisolierte Transportbehälter besteht aus dem Innenbehälter 1 und dem Außcnbchällcr 2. Das Fahrwerk und die Befestigung des Außenbehälters auf dem Fahrwerk sind nicht darge-

stellt Zwischen dem Innenbehälter 1 und dem Außenbehälter 2 wird zur isolation ein Vakuum aufrechterhalten. Die Lagerung des Innenbehälter 1 im Außenbehälicr 2 erfolgt durch ein Festlager 3, ein Loshiger 4 und Seile 5. Die Seile 5 sind an Widerlagern 6 befestigt, die am Außenbehälter 2 angeordnet sind.

Die Fig.2 und 4 zeigen das Festlager 3 im Querschnitt und in Draufsicht. Das Festlager 3 ist als biegesteife Blechkonstruktion ausgebildet und besitzt erfindungsgemäß im Schnitt parallel zum Umfang des Transportbehälters einen mäanderförmigen Querschnitt. Diese biegesjeife Blechkonstruktion besteht im wesentlichen aus in Längsrichtung des Transportbehälters angeordneten Quersegmenten 7 und in Umfangsrichtung verlaufenden Segmenten 8. Erfindungsgemäß haben die Quersegmente 7 die Form eines Trapezes, dessen große Seite mit dem Außenbehälter 2 und dessen kleine Seite mit dem Innenbehälter 1 verbunden ist. Ein weiteres Teil des Festlagers 3 ist die Lagerschale 9, die auf dem Stützring 10 befestigt ist, der auf den Innenbehälter 1 geschweißt ist. Am Außenbehälter 2 ist ein entsprechender Stützring 11 vorgesehen.

Die F i g. 3 und 5 zeigen das Loslager 4 im Schnitt und in Draufsicht. F i g. 6 zeigt eine Seitenansicht des Loslagers 4. Das Loslager 4 ist ebenfalls als biegesteife Blechkonstruktion ausgebildet. Im Prinzip entspricht es dem Festlager 3, besteht also im wesentlichen aus Quersegmenten 12 und Segmenten 13.

Ferner sind Stützringe 14 und 15 am Innen- bzw. Außenbehälter vorhanden. Die Verbindung zum Innenbehälter 1 erfolgt über eine Lagerschale 16, die aber im Gegensatz zum Festlager 3 nicht starr mit dem Innenbehälter 1 verbunden ist. Der Innenbehälter 1 gleitet daher mittels des Stützringes 14 auf der Lagerschale 16. Das Loslager 4 wird daher durch temperaturbedingte Längenänderungen des Innenbehälters 1 nicht beansprucht. Da Beanspruchungen des Loslagers 4 in Längsrichtung nicht auftreten, ist es nicht erforderlich, den Quersegmenten 12 eine Trapezform zu geben wie sie das Festlager 3 aufweist. Beim Loslager 4 haben daher die Quersegmente 12 die Form eines Rechtecks. Im Innenbehälter 1 ist ein Verstärkungsring 17 mit T-förmigem Querschnitt im Bereich des Loslagers 4 vorgesehen. Ein entsprechender Verstärkungsring befindet sich auch im Bereich des Festlagers, ist aber auf der Zeichnung nicht dargestellt. Die Kräfte nach oben wertien durch Seile 5 aufgenommen. Fi g. 7 zeigt die Befestigung der Seile 5 am Außenbehälter im Detail. Die Seile 5 sind über den Innenbehälter 1 geführt und an Widerlagern 6 befestigt. Die Befestigung und Vers^annung erfolgt durch Vcrschraubungen 18. Die Widerlager 6 sind an die Innenseite des Außeiibehälters 2 geschweißt. Die Widerlager 6 sind durch Versteifungsbleche 19 und 20 verstärkt.

Die Erfindung ermöglicht es, bei einem Straßentransportbehälter üblicher Größe den Abstand zwischen Innen- und Außenbehälter von ca. 150 mm auch im Bereich der Innenbehälterlagerung beizubehalten. Dies bedeutet einen hohen Anteil der Nutzlast am. zulässigen Behältergesamtgewicht. Gleichzeitig wird der wärmeleitende Querschnitt vom Innen- zum Außenbehälter so klein gehallen, daß die Wärmeisolierung dem derzeitigen Stand der Technik entspricht. Die Schrumpfungen des Innenbehälters im Durchmesser bei der Temperaturänderung vom Montagezustand zum Betriebszustand werden durch entsprechende Vorspannung der Seile 5 berücksichtigt, so daß die Seile im Betriebszustand spannungsfrei sind. .'Jei einer ausgeführten Konstruktion wurde die Nutzlast um ca. 500 kg erhöht. Da die biegesteife Konstruktion der Satiellager verhältnismäßig einfach ist, wurden darüber hinaus ca. 200 Stunden bei der Fertigung eingespari.

Bei sehr groücn Transportbehältern, d. h. solchen, die das /.ulässigc Gesamtgewicht voll ausnutzen, kann es aus Stabilitatsgründcn erforderlich weiden, die biegesteifen Blechkonstruklionen durch zusätzliche Segmente 8,13 zu ergänzen, so daß sich im Schnitt parallel zum Umfang des Transportbehälters durch die Lager aneinandergereihte rechteckförmige Querschnitte ergeben. Derartige biegesteife Blechkonstruktionen sind zwar schwerer und leiten mehr Wärme als solche mit mäanderförmigem Querschnitt, wegen der relativ höheren Nutzlast bei großen Transportbehältern kann dies aber in Kauf genommen werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Lagerung des Innenbehälters (1) im Außenbehälter (2) eines vakuumisolierten zylindrischen Transportbehälters für tiefsiedende verflüssigte Gase, bestehend aus einer Auflagerung mit einem jeweils als biegesteife Blechkonstruktion ausgebildeten Festlager (3) und Loslagcr (4) zur Aufnahme der nach unten und nach den Seiten gerichteten Kräfte, sowie elastischen Halterungen zur Aufnahme der nach oben und eines Teiles der zur Seite gerichteten Kräfte, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: