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DE3125963C2 - Pressure-resistant container for flowable goods - Google Patents

Pressure-resistant container for flowable goods

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Publication number
DE3125963C2
DE3125963C2 DE19813125963 DE3125963A DE3125963C2 DE 3125963 C2 DE3125963 C2 DE 3125963C2 DE 19813125963 DE19813125963 DE 19813125963 DE 3125963 A DE3125963 A DE 3125963A DE 3125963 C2 DE3125963 C2 DE 3125963C2
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DE
Germany
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container
shells
cylindrical
cap
shell
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE19813125963
Other languages
German (de)
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DE3125963A1 (en
Inventor
Helmut Dipl.-Kfm. 5241 Weitefeld Gerhard
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toge Duebel GmbH and Co KG
Original Assignee
Gerhard KG
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Publication date
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Priority to DE8282105668T priority patent/DE3267148D1/en
Priority to AT82105668T priority patent/ATE16268T1/en
Priority to EP82105668A priority patent/EP0068473B1/en
Priority to JP11477982A priority patent/JPS5817293A/en
Publication of DE3125963A1 publication Critical patent/DE3125963A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE3125963C2 publication Critical patent/DE3125963C2/en
Priority to JP63295869A priority patent/JPH01158298A/en
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Abstract

Ein druckfester Behälter für fließfähige Güter, insbesondere ein Flüssiggastank für Kraftfahrzeuge, besteht aus zwei (oder mehreren) parallelen zylindrischen Rohrschalen, wobei eine Rohrschale vollzylindrisch ausgebildet ist, und mit ihrem innerhalb des Behälters liegenden Teil eine Zwischenwand mit Durchbrüchen zur Verbindung der beiden Behälterkammern bildet. Die Verwendung eines vollzylindrischen, nur mit einigen Durchbrechungen versehenen Rohres verleiht dem Behälter hohe Festigkeit bei geringem Volumengewicht. Durch Verwendung von Rohrschalen unterschiedlicher Länge und entsprechend geformte stirnseitige Abschlußwände läßt sich der in einem Kraftfahrzeug jeweils zur Verfügung stehende, häufig trapezförmige Raum, weitgehend ausnützen.A pressure-tight container for flowable goods, in particular a liquid gas tank for motor vehicles, consists of two (or more) parallel cylindrical pipe shells, one pipe shell being fully cylindrical and with its part located inside the container forming a partition with openings to connect the two container chambers. The use of a fully cylindrical tube with only a few openings gives the container high strength with a low volume weight. By using pipe shells of different lengths and correspondingly shaped end walls, the often trapezoidal space available in a motor vehicle can be largely utilized.

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen druckfesten Behälter für fließfähige Güter nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a pressure-tight container for flowable goods according to the preamble of Claim 1.

Aus der DE-AS 21 14 993 ist ein derartiger Behälter bekannt, der zur möglichst guten Ausnutzung eines rechteckigen Querschnitts aus einer Reihe von teilzylindrischen Schalen mit unterschiedlichen Krümmungsradien zusammengesetzt ist, wobei zwischen den Sicken, die an den Schnittstellen zwischen jeweils aneinander grenzenden Schalen entstehen, Zugwände einge- 5g schweißt sind, die den Behälterinnenraum in mehrere Kammern unterteilen und Durchbrüche zur Verbindung dieser Kammern aufweisen. Der so gebildete Behälter ist in einen quaderförmigen Tragrahmen eingefügt, der zur zusätzlichen Ersteifung quer durch den Behälterinnemaum verlaufende Zuganker aufweist, die mit den Behälterschalen an den Durchtrittsstellen verschweißt sind.From DE-AS 21 14 993 such a container is known, which for the best possible utilization of a rectangular cross-section is composed of a series of partially cylindrical shells with different radii of curvature, with between the beads, which arise at the interfaces between each of the adjacent shells, draw walls in are welded, which divide the interior of the container into several chambers and openings for connection these chambers have. The container thus formed is inserted into a cuboid support frame which has tie rods extending transversely through the interior of the container for additional reinforcement, which are connected to the Container shells are welded at the passage points.

Der bekannte Behälter zeichnet sich zwar durch gute Raumausnutzung des jeweils zur Verfügung stehenden rechteckigen Profils aus, arbeitet jedoch zur Erzielung ausreichender Festigkeit mit einem äußeren Tragrahmen, der das Gewicht pro Volumen des Behälters beträchtlich erhöht. Die bekannte Ausführung ist daher insbesondere für kleinere Behälter, die trotzdem hohe Druckfestigkeit aufweisen sollen, kaum geeignet. Auücrdem läßt sich der bekannte Behälter, der als Transcontainer bestimmt ist, wegen seines kastenförmigen Außenrahmens nicht an solche etwa zur Verfugung stehende Räume anpassen, die nicht rechteckige Querschnitte aufweisen.The known container is characterized by good space utilization of the available space rectangular profile, but works to achieve sufficient strength with an outer support frame that supports the weight per volume of the container increased considerably. The known design is therefore particularly suitable for smaller containers that are nevertheless high Should have compressive strength, hardly suitable. In addition, the well-known container, which is called Transcontainer is intended, because of its box-shaped outer frame, not to be available for such purposes Adjust standing rooms that do not have rectangular cross-sections.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Behälter der eingangs bezeichneten Gattung zu schaffen, der bei hoher Druckfestigkeit und geringem Volumengewicht einen nicht-quaderförmigen Raum möglichst gut ausnutzt und sich daher insbesondere als Flüssiggastank für Kraftfahrzeuge eignetThe invention is based on the object of providing a container of the type indicated at the beginning create that with high compressive strength and low Volume weight uses a non-cuboidal space as well as possible and is therefore in particular as Liquid gas tank suitable for motor vehicles

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Kennzeichenteil des Patentanspruchs 1 angegeben. Danach erhält der Behälter seine Stabilität gegen inneren Oberdruck insbesondere dadurch, daß von den die Behälterwandung bildenden parallelen zylindrischen "?chalen eine vollzylindrisch ausgebildet ist, so daß die betreffende Zwischenwand von dem im Behälterinnern liegenden Teil dieses Vollzylinders gebildet wird. Da das beim Stand der Technik erforderliche Einschweißen gesonderter Zwischenwände entfällt, verringert sich die Zahl der insgesamt vorzusehenden Schweißnähte, was ebenfalls der Stabilität zugutekommt Gleichzeitig verringert sich der Arbeitsaufwand bei der Herstellung des Behälters, was für Kraftfahrzeugtanks wichtig ist Der erfindungsgemäße Aufbau des Behälters gestattet ferner eine gute Raumausnutzung auch nicht-quaderförmiger Räume, wie sie insbesondere in Kraftfahrzeugen - etwa bedingt durch Radkästen oder andere Grenzmaße — gegeben sind.The inventive solution to this problem is in Characteristic part of claim 1 specified. After that, the container receives its stability against internal overpressure in particular due to the fact that of the parallel cylindrical ones forming the container wall "? chalen is fully cylindrical so that the relevant partition is formed by the part of this solid cylinder lying in the interior of the container. Since that In the prior art required welding of separate partition walls is omitted, the Total number of weld seams to be provided, which also benefits the stability at the same time the amount of work involved in manufacturing the container is reduced, which is important for vehicle tanks The construction of the container according to the invention also allows good use of space, even in non-cuboidal spaces, such as those in motor vehicles in particular - for example due to wheel arches or other limit dimensions - are given.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnetAdvantageous further developments of the invention are characterized in the subclaims

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert In den Zeichnungen zeigtPreferred embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawings In the drawings shows

F i g. 1 einen zweischaligen Flüssiggastank mit etwa trapezförmigem Profil,F i g. 1 a two-shell liquid gas tank with an approximately trapezoidal profile,

F i g. 2 einen zweischaligen Flüssiggastank, der zum Einbau in einen Raum mit ebenfalls trapezförmigem Querschnitt geeignet ist,F i g. 2 a two-shell liquid gas tank that can be installed in a room with a trapezoidal Cross-section is suitable,

F i g. 3 einen Schnitt durch den Tank nach F i g. 1 oder den nach F i g. 2, jeweils längs der Linie Ill-Ill,F i g. 3 shows a section through the tank according to FIG. 1 or according to FIG. 2, each along the line Ill-Ill,

Fig.4 eine Querschnittsdarstellung gemäß einer Variante nach F i g. 3,4 shows a cross-sectional view according to a Variant according to FIG. 3,

Fig.5 eine Querschnittsdarstellung für einen dreischaligen Flüssiggastank, und5 shows a cross-sectional view for a three-shell liquid gas tank, and

F i g. 6 einen Schnitt längs der Linie VI-Vl der F i g. 1.F i g. 6 shows a section along the line VI-VI in FIG. 1.

Der Flüssiggastank nach F i g. 1 besteht aus einem vollkreiszylindrischen längeren Rohr 10, einem teilkreiszylindrischen kürzeren Rohr 11, einer Abschlußwand 12, die an demjenigen Stirnende vorgesehen ist, an dem die beiden Rohre miteinander fluchten, sowie einer an der anderen Stirnseite vorgesehenen Abschlußwand 13. Wie in F i g. 3 gezeigt, ist derjenige Teil des voll-kreiszylindrischen Rohres 10, der durch das Behälterinnere verläuft, an einigen Stellen der Behälterlänge mit Durchbrüchen 14 versehen, die die beiden Behälterkammern miteinander verbinden. Das teilkreiszylindrische kürzere Rohr 11 ist durch zwei Schweißnähte 15 an die Außenwand des voll-kreiszylindrischen längeren Rohres 10 angeschweißt An diesen Stellen bestehen in dem Behälter Sicken, die nach außen innerhalb des Gesamtprofils des Behälters liegende Vertiefungen bilden. In diesen Vertiefungen werden die Füll- und Entleerungsstutzen mit zugehörigen Ventilen und sonstigen Armaturen abschersicher angeordnet.The liquid gas tank according to FIG. 1 consists of a fully circular cylindrical longer tube 10, a part circular cylindrical shorter tube 11, an end wall 12, which is provided at that end at which the two tubes are aligned with one another, as well as one at the end wall 13 provided on the other end face. As in FIG. 3 is that part of the fully circular cylindrical tube 10 which passes through the interior of the container runs, provided at some points along the length of the container with openings 14 which connect the two container chambers to one another. The part-circular cylindrical shorter tube 11 is by two welds 15 to the Outer wall of the fully circular cylindrical longer pipe 10 is welded to these points in the Container beads, the indentations that lie outwards within the overall profile of the container form. In these recesses, the filling and emptying nozzles with associated valves and other fittings arranged in a shear-proof manner.

Gemäß F i g. I besteht die Abschlußwand 12 aus zwei halben Kappen, die in dem gezeigten Ausführungsbeispiel geometrisch jeweils einem Viertel-Kugelschalensektor mit einem dem Radius der kreiszylindrischenAccording to FIG. I, the end wall 12 consists of two half caps, each geometrically a quarter-spherical shell sector with a radius of the circular cylindrical in the embodiment shown

Rohre 10 und 11 gleichen Äadius entsprechen. Die Kappe 16 ist mit ihrer einen ebenen Kante an der Außenseite des Rohres 10, die Kappe 17 an der Außenseite des Rohres U angeschweißt. Zwischen die beiden Kappen 16 und 17 ist eine teilzylindrische Schale 18 eingeschweißt, die über das aus F i g, 6 ersichtliche zwickeiförmige, ebene Wandelement 19 an die Außenflächen der beiden Rohre 10 und 11 durch Schweißung angeschlossen istTubes 10 and 11 correspond to the same radius. the Cap 16 is with its one flat edge on the outside of the tube 10, the cap 17 on the Outside of the tube U welded on. Between the two caps 16 and 17 is a partially cylindrical shell 18 welded in, which can be seen from FIG gusset-shaped, flat wall element 19 on the outer surfaces of the two tubes 10 and 11 by welding connected

Die schräg verlaufende Abschlußwand 13 an der anderen Stirnseite des Behälters besteht ähnlich wie die Abschlußwand 12 aus zwei Kugelschalensektoren 20 und 21 und einer teilzylindrischen Kappe 22. Die beiden Kugelschalensektoren 20 und 21 lassen sich dadurch herstellen, daß eine Halbkugelschale unter einem η Winkel zerschnitten wird, der der Längendifferenz der beiden Rohre 10 und 11 entspricht Der größere Kugelschalensektor 20 ist wiederum am äußeren Umfangsteil des längeren Rohres 10, der kleinere Kugelschalensektor am äußeren Umfangsteil des kürzeren Rohres 11 angeschweißt Zwischen die einander zugewandten und parallel zueinander verlaufenden Kanten der Kugelschalensektoren 20 und 21 ist wiederum die teilzylindrische Kappe 22 eingeschweißt, die ähnlich wie die Kappe 18 auf beiden Seiten des Behälters durch jeweils ein (nicht gezeigtes) zwickelförmiges Wandelement an die Außenwandungen der Rohre 10 und 11 angeschlossen istThe sloping end wall 13 on the other end of the container is similar to that End wall 12 from two spherical shell sectors 20 and 21 and a partially cylindrical cap 22. The two Spherical shell sectors 20 and 21 can be produced in that a hemispherical shell under an η Angle is cut, which corresponds to the difference in length of the two tubes 10 and 11 The larger The spherical shell sector 20 is in turn on the outer peripheral part of the longer tube 10, the smaller one Ball socket sector welded to the outer peripheral part of the shorter tube 11 between the facing and parallel edges of the spherical shell sectors 20 and 21 is in turn, the partially cylindrical cap 22 is welded in, which is similar to the cap 18 on both sides of the Container by a (not shown) gusset-shaped wall element to the outer walls of the Pipes 10 and 11 is connected

Der Tank nach Fig.2 unterscheidet sich von dem nach F i g. 1 darin, daß anstelle der für beide Rohre gemeinsamen Abschlußwände 12 und 13 an jedem Rohrende jeweils eine eigene Kappe 23,24, 25 bzw. 26 vorgesehen ist Dabei sind die an den beiden Enden des längeren Rohres 10' vorgesehenen Kappen 23 und 25 voll-kreisförmige Kalotten, während die an den beiden Enden des kürzeren Rohres 11' vorgesehenen Kappen 24 und 26 jeweils einen dem teilkrejszylindrischen Querschnitt des Rohres 11' entsprechenden mondsichelartigen Auscchnitt aufweisen.The tank according to FIG. 2 differs from that according to FIG. 1 in that instead of for both tubes common end walls 12 and 13 each have their own cap 23, 24, 25 and 26 at each pipe end The caps 23 and 25 provided at the two ends of the longer tube 10 'are provided fully circular domes, while the caps provided at the two ends of the shorter tube 11 ' 24 and 26 each one to the part circular cylindrical Cross-section of the tube 11 'corresponding crescent-shaped Have cutout.

In Fi g, 2 sind die Kappen 23 bis 26 bauchig-flach als gewölbte Korbbogenböden dargestellt Sie können auch ähnlich wie die Kappen 16,17· 20 und 21 des Behälters nach F i g. 1 als Teile von Kugelschalen ausgebildet sein. Ebenso könnten die Kappen bei dem Behälter nach F i g, 1 korbbogenartig flacher gewölbt sein. Ferner ist es möglich, bei dem Behälter nach F i g. 2 an demjenigen Ende, an dem die Rohre 10' und 11' miteinander fluchten, die Abschlußwand 12 des Behälters nach F i g. 1 vorzusehen oder auch den Behälter nach F i g, 1 an dem fluchtenden Ende mit zwei Kappen ähnlich den Kappen 23 und 24 nach F i g. 2 abzuschließen.In Fi g, 2 the caps 23 to 26 are bulbous-flat as Arched basket arch bases shown They can also be similar to the caps 16, 17 · 20 and 21 of the container according to FIG. 1 be designed as parts of spherical shells. Likewise, the caps could be added to the container F i g, 1 be arched flatter like a basket arch. It is also possible, in the case of the container according to FIG. 2 on the one End at which the tubes 10 'and 11' are aligned with one another, the end wall 12 of the container after F i g. 1 or the container according to F i g, 1 at the aligned end with two caps similar to the Caps 23 and 24 according to FIG. 2 complete.

Anstelle des in Fig.3 gezeigten voll-kreiszylindrischen Querschnitts des längeren Rohres 10 ist es auch möglich, dieses Rohr gemäß F i g. 4 abzuflachen, so daß der im Behäiterinnern liegende Teil der Rohrwandung im wesentlichen eben ist In diesem Fall wird eine im wesentlichen symmetrische Druck- ui^ä Spannungsverteilung innerhalb des Behälters erreichtInstead of the fully circular cylindrical one shown in FIG Cross-section of the longer tube 10, it is also possible to make this tube according to FIG. 4 flatten so that the part of the pipe wall lying in the interior of the container is essentially flat essential symmetrical pressure and stress distribution reached inside the container

Für einen Tank zum Einbau in einen Raum, bei dem die Breite wesentlich größer ist als die Höhe, eignet sich der in Fig.5 dargestellte Querschnitt der aus drei zylindrischen Rohren gebildet wird. Falls alle drei Rohre gleich lang sind oder das mittlere Rohr das längste bildet, wird dieses mittlere Rohr 27 vollzylindrisch beibehalten, während die beiden äußeren Rohre 28, 29 aus teilzylindrischen Rohrschalen gebildet werden, die an das mittlere Rohr 27 angeschweißt werden. Ähnlich wie in F i g. 3 und 4 sind die im Behälterinnern liegenden Teile des vollzylindrischen Rohres 27 mit Durchbrüchen 14' zur Verbindung der Behälterkammern versehen. Für die Gestaltung der Enden gilt das für zweischalige Behälter Gesagte.For a tank to be installed in a room where the width is significantly greater than the height, is suitable the cross section shown in Figure 5 of three cylindrical tubes is formed. If all three pipes are the same length or the middle tube is the longest, this middle tube 27 is fully cylindrical retained, while the two outer tubes 28, 29 are formed from part-cylindrical pipe shells, the be welded to the middle tube 27. Similar to FIG. 3 and 4 are those located inside the container Parts of the fully cylindrical tube 27 are provided with openings 14 'for connecting the container chambers. For For the design of the ends, what has been said for double-shell containers applies.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Druckfester Behälter für fließfähige Göter aus parallelen zylindrischen Schalen (10,11; 27,28, 29), die im Querschnitt einander schneiden, mit mindestens einer das Behälterinnere in Kammern unterteilenden, gegenOberliegenden Kanten miteinander verbindenden Zugwand, die Durchbrüche (14) zur Verbindung der Kammern aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalen (10, U, 27, 28, 29) unterschiedlich lang sind, wobei die längste Schale (10; 27) vollzylindrisch ist, die kürzeren Schalen (11; 28, 29) teilzylindrisch sind und die Stirnwände (12, 13) der Schalen durch je eine gemeinsame Kappe gebildet werden.1. Pressure-resistant container for flowable gods parallel cylindrical shells (10, 11; 27, 28, 29), which intersect in cross section, with at least one opposite edge that divides the interior of the container into chambers connecting tension wall, which has openings (14) for connecting the chambers, thereby characterized in that the shells (10, U, 27, 28, 29) are of different lengths, the longest Shell (10; 27) is fully cylindrical, the shorter shells (11; 28, 29) are part-cylindrical and the End walls (12, 13) of the shells are each formed by a common cap. 2. Behälter nach Anspruch 1, wobei die Schalen (10, 11; 27, 28, 29) an einer Stirnwand (12) miteinander fluchten, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnwsi-d (12) von zwei an den äußeren Schalen (10, 11; S7, 28, 29) ansetzenden halben, im wesentlichen sphärischen Kappen (16,17) und einer zwischen diese eingefügten teilzylindrischen Kappe (18) gebildet wird.2. Container according to claim 1, wherein the shells (10, 11; 27, 28, 29) on an end wall (12) aligned with one another, characterized in that the forehead wsi-d (12) of two on the outer shells (10, 11; S7, 28, 29) attached half, essentially spherical caps (16, 17) and one between these inserted partially cylindrical cap (18) is formed. 3. Behälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalen (10,11; 27, 28, 29) mit abnehmender Länge nebeneinander angeordnet sind, wobei eine Stirnwand (13) von einer Halbkugelkappe (20,21), von der der um einen abgeschnittenen Sektor (21) reduzierte Hauptteil (20) an der Außenseite der längsten Schale (10) und der abgeschnittene Sektor an der Außenseite der kürzesten Schale (11) ansetzt, iowie einer zwischen den Hauptteil (20) und den abgeschnittenen Sektor eingefügten teilzylindrischen kappe (22) gebildet wird.3. Container according to claim 1 or 2, characterized in that the shells (10, 11; 27, 28, 29) are arranged next to one another with decreasing length, an end wall (13) of a hemispherical cap (20, 21), of which the main part (20) reduced by a cut-off sector (21) on the Outside of the longest shell (10) and the cut sector on the outside of the shortest shell (11) attaches, as well as one between the main part (20) and the cut sector inserted part-cylindrical cap (22) formed will.
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