DE20106888U1 - tank containers - Google Patents
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Description
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.Insulated tank containers are required for the transport and storage of temperature-controlled cargo, which are usually insulated with insulating materials that are applied to the tank and surrounded by an outer shell. Temperature changes in the cargo are caused by the insulating material itself and by thermal bridges that occur, for example, at the metal connection points between the tank and the frame. These temperature changes require additional heating or cooling units to maintain a certain temperature range.
Besonders hochwertige Isolierungen, insbesondere Vakuumisolierun-&ogr; gen, 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.Particularly high-quality insulation, especially vacuum insulation, where the space between the tank and the outer shell is evacuated, can maintain temperature ranges over a longer period of time and thus avoid the use of additional units. Here, the insulating effect is significantly limited by remaining thermal bridges. The heat emission or absorption is particularly high in the area of the tank-frame connection, since the connection between the tank and the frame is largely made using metallic components for reasons of strength.
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 Ul bekannt. Darüber hinaus können herkömmliche Zwischenlagen nur Druckkräfte aufnehmen.The preamble of claim 1 corresponds to a freight container known from DE 32 12 696 C2, in which a tank is connected to the front frame via a ring saddle. Even with an insulating intermediate layer between the front ring on the tank side and the saddle ring on the frame side, there is a highly conductive, metallic coupling between the tank and the frame via metallic fastening screws that pass through both rings and the intermediate layer. Such a saddle is also known from DE 90 14 104 Ul. In addition, conventional intermediate layers can only absorb compressive forces.
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.The invention is based on the general object of at least partially eliminating difficulties that occur with comparable prior art. A more specific object can be seen in specifying a tank container suitable for accommodating tempered cargo with low heat losses, which is also suitable for high-quality insulation, in particular for vacuum insulation.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Beim hier vorgesehene Tank können durch die Isolierzarge uner-5 wünschte Wärmebrückenwirkungen zwischen Tank und Rahmen erheblichThe solution to this problem according to the invention is specified in claim 1. In the tank provided here, undesirable thermal bridge effects between the tank and the frame can be significantly reduced by the insulating frame.
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.The metal connection ends can be connected in the conventional way to elements of a ring saddle on the tank or frame. The insulating frame transfers all loads between the tank and the frame; it can be prefabricated and easily processed as a quasi-metallic component.
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 &ogr; Tankcontainer.The development of the invention according to claims 2 and 3 allows a particularly high-quality vacuum-insulated &ogr; tank container by integrating the frame-side ring saddle into an insulating shell which defines a hermetically sealed space with the outer surface of the tank.
Die erfindungsgemäße Gestaltung der Verbindung zwischen Tank und Außenhülle nach den Ansprüchen 4 bis 7 erlaubt eine besonders platzsparende und leicht zu fertigende Tanksattelung.The inventive design of the connection between tank and outer shell according to claims 4 to 7 allows a particularly space-saving and easy-to-manufacture tank saddle.
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.The design according to claim 8 avoids temperature-related stresses between the tank and the outer shell, which arise due to different thermal expansions of the tank and the outer shell. This also allows large openings that pass through the tank and the outer shell without critical stresses occurring at the connection points.
Ansprüche 9 bis 14 geben besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Isolierzarge zur Optimierung der Festigkeit und der Isolierwirkung an.Claims 9 to 14 specify particularly advantageous designs of the insulating frame to optimize the strength and the insulating effect.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigenA preferred embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawings.
Figur 1 eine Vorderansicht des Tankcontainer,Figure 1 is a front view of the tank container,
Figur 2 eine Seitenansicht des Tankcontainers
Figur 3 eine Darstellung des Schnitts A- A in Figur 2.Figure 2 a side view of the tank container
Figure 3 is a representation of section A- A in Figure 2.
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.The tank container comprises a substantially cylindrical tank 1, which is connected to two end frames 3 via ring saddles 2. Each end frame 3 is provided with two upper and two lower corner fittings 4, 5. The end frames 3 have upper and lower cross members 6, 7 and corner supports 8, which are arranged between the corner fittings 4, 5. In addition, the end frames 3 are reinforced by inserted diagonal struts 9.
An der Außenhülle 10 sind zur besseren Kraftübertragung zwischenThe outer shell 10 is provided with a number of spacers for better power transmission between
Außenhülle 10 und Stirnrahmen 3 Sattelstrukturen 11 angebracht, die über Verstrebungen 12 mit den unteren Eckbeschlägen 5 verbunden sind. Zu-Saddle structures 11 are attached to the outer shell 10 and the front frame 3, which are connected to the lower corner fittings 5 via struts 12.
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sätzliche Bodengruppen 13 mit Eckbeschlägen 5 erlauben die variable Koppelung an (nicht dargestellte) Fahrzeugchassis.Additional floor assemblies 13 with corner fittings 5 allow variable coupling to vehicle chassis (not shown).
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.The front frame 3 is welded to the outer shell 10 at corresponding recesses in the cross members 6, 7, the corner supports 8 and the diagonal struts 9. However, the front frames can also be designed in accordance with DE 32 12 696 C2 and attached to the front sides of the ends 14 of the outer shell 10.
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.According to the sectional view in Figure 3, the ring saddle 2 comprises a front ring 15, an insulating frame 16 and a first saddle ring 17. The front ring 15 is designed as a piece of pipe and is welded to a base 18 of the tank 1. A reinforcing ring 19 with a radially extending flange is inserted between the base 18 and the front ring 15. The first saddle ring 17 is welded to the cylindrical outer shell 10 and connected to a second saddle ring 21 via ribs 20, the ribs 20 also being welded to the outer shell 10, which in turn is welded to correspondingly cut-out frame parts 6, 7, 8, 9. Figure 3 shows the remaining profile of a corner support 8.
Die konische Isolierzarge 16 besteht aus einem metallischen, engen, tankseitigen Anschlußende 22, einem Zwischenstück 23 und einem metallisehen, 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.The conical insulating frame 16 consists of a metallic, narrow, tank-side connection end 22, an intermediate piece 23 and a metallic, wide, frame-side connection end 24. The intermediate piece 23 consists of a suitable fiber-reinforced plastic into which the connection ends 22, 24 are laminated, which are additionally fixed in a form-fitting manner via the intermediate piece 23 and the connection ends 22, 24 by pins 25. The distance and thus the number of pins 25 can be varied according to the loads to be transferred. The loads transferred in the lower part of the tank container are usually higher than those in the upper part. The number of pins 25 in the lower part should therefore be increased.
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.The cross section of the intermediate piece 23 can be reduced between the two connection ends 22, 24 in order to further reduce the heat transfer. In addition, an intermediate layer 26 with additionally reduced thermal conductivity can be used within the intermediate piece between the connection ends in order to further improve the insulating effect of the intermediate piece 23.
Das tankseitige Anschlußende 22 ist mit der zylindrischen Umfangsfläche 28 des Stirnrings 15 verschweißt, und das rahmenseitige Anschluß-The tank-side connection end 22 is welded to the cylindrical peripheral surface 28 of the end ring 15, and the frame-side connection
ende 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.end 24 is welded to the radially extending end face 29 of the first saddle ring 17. This arrangement allows longitudinal and transverse tolerances with respect to the tank axis 30 to be compensated during assembly. The end 14 of the outer shell 10 is also welded to the radial end face 29. This creates an evacuatable cavity 27 between the tank 1 and the outer shell 10.
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 ICH hPa. Die Zugfestigkeit einer geeigneten Isolierzarge 16 liegt über 105 N/mm2.The fiber-reinforced plastic of which the intermediate piece 23 is made has low outgassing rates in order to keep the internal leakage of the evacuated cavity 27 low. An initial outgassing volume of less than 9x10 12 mol/cm 3 within 2 months at an initial ambient pressure of ICH hPa is advantageous. The tensile strength of a suitable insulating frame 16 is above 105 N/mm 2 .
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 Anschlußbe-0 reich 32 und Tank 1 andererseits spannungsarm.The outer shell 10 has two compensator rings 31 which compensate for temperature-related different length changes in the axial direction of the tank 1 and the outer shell 10 by elastic deformation. A connection area 32 is arranged between the compensator rings 31, which passes through the outer shell 10 and is connected to the tank 1. The compensator rings 31 ensure that the connection points between the connection area 32 and the outer shell 10 on the one hand and between the connection area 32 and the tank 1 on the other hand remain stress-free.
ZusammenfassungSummary
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.In a tank container suitable for transporting tempered cargo, the bottoms 18 of the tank 1 are connected to an outer shell 10 arranged at a distance via a ring saddle 2, whereby the hollow space 27 between the tank 1 and the outer shell 10 can be evacuated. The ring saddle 2 comprises a conical insulating frame 16, which consists of metallic connecting ends 22, 24 and a fibre-reinforced intermediate piece 23, into which the connecting ends 22, 24 are laminated in a form-fitting manner. In this way, loads are transferred between the tank 1 and the front frame 3 with the known advantages of a ring saddle and the heat losses due to thermal bridges are minimised by the absence of metallic connections between the tank 1 and the outer shell 10 or front frame 3, so that high-quality insulation, in particular vacuum insulation, can work unaffected by thermal bridges.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R163 | Identified publications notified | ||
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 20021002 |
|
| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20040526 |
|
| R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20070621 |
|
| R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: WELFIT ODDY (PTY) LTD., ZA Free format text: FORMER OWNER: HOLVRIEKA-NIROTA B.V., SNEEK, NL Effective date: 20071127 |
|
| R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |
Effective date: 20090527 |
|
| R071 | Expiry of right | ||
| R082 | Change of representative |
Representative=s name: MFG PATENTANWAELTE MEYER-WILDHAGEN MEGGLE-FREU, DE Representative=s name: MFG PATENTANWAELTE MEYER-WILDHAGEN MEGGLE-FREUND G |