DE1229119B - Waermeisolierter Tank zur Aufnahme tiefsiedender verfluessigter Gase bei etwa Atmosphaerendruck - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

F25j

Deutsche KL: 17 g - 4

Nummer: 1229119

Aktenzeichen: C 309101 a/17 g

Anmeldetag: 17. September 1963

Auslegetag: 24. November 1966

Die Erfindung betrifft einen wärmeisolierten Tank zur Aufnahme tiefsiedender verflüssigter Gase bei etwa Atmosphärendruck mit einem äußeren, eine wärmeisolierende Verkleidung tragenden starren Gehäuse und einem innerhalb der Verkleidung abgestützten, das Flüssiggas aufnehmenden Behälter, dessen Wände aus Metallblechen gebildet sind, wobei mindestens die Seitenwände mit Hilfe von Faltenbälgen flüssigkeitsdicht an einem die Metallbleche tragenden Rahmen befestigt sind.

Bei einem bekannten derartigen Behälter wird die Abstützung desselben innerhalb der Verkleidung dadurch bewirkt, daß der von der Verkleidung umschlossene Innenraum etwas kleiner als der das Flüssiggas aufnehmende Behälter gewählt ist, so daß die Behälterseitenwände, wenn der Behälter in diesen Raum eingeschoben worden ist, auf Grund der elastischen Wirkung der Faltenbälge gegen die Innenseite der Verkleidung drücken und ein Bewegen des Behälters innerhalb der Verkleidung verhindern.

Da bei dem bekannten Behälter der von der wärmeisolierenden Verkleidung umschlossene Raum im Vergleich zu den Abmessungen des Behälters nicht unter ein bestimmtes Maß verkleinert werden kann, damit der Behälter noch bequem in den von der Verkleidung umschlossenen Raum eingeführt werden kann, tritt hier der Nachteil ein, daß bei starker Unterkühlung und damit starker Schrumpfung des gesamten Behälters die von den Faltenbälgen getragenen Seitenwände sich von der Innenseite der Verkleidung abheben, was zur Folge hat, daß der Behälter seine Abstützung durch die Verkleidung verliert und in dem von der Verkleidung umschlossenen Raum verschoben werden kann. Diese Tatsache wirkt sich besonders dann nachteilig aus, wenn der bekannte den inneren Behälter umfassende wärmeisolierte Tank bei Tankschiffen zum Transportieren verflüssigter Gase verwendet wird, da diese Schiffe durch den Seegang starken Schaukelbewegungen ausgesetzt sind, was ein fortwährendes Hin- und Herrutschen des von der Verkleidung umschlossenen, durch das Flüssiggas geschrumpften Behälters und eine dadurch mögliche Beschädigung der wärmeisolierenden Verkleidung selbst zur Folge haben würde.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den bekannten wärmeisolierten Tank so zu verbessern, daß der innerhalb der Verkleidung vorgesehene, das Flüssiggas aufnehmende Behälter auch bei starker Schrumpfung seine Abstützung durch die Verkleidung nicht verliert.

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch Wärmeisolierter Tank zur Aufnahme
tief siedender verflüssigter Gase bei etwa
Atmosphärendruck

Anmelder:

Conch International Methane Limited,
Nassau (Bahama-Inseln)

Vertreter:

Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. Puls
und Dr. E. v. Pechmann, Patentanwälte,
München 9, Schweigerstr. 2

Als Erfinder benannt:

Michael Joseph French,

Cambridge, Cambridgeshire (Großbritannien)

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 6. November 1962 (41989)

gelöst, daß der von den Kanten des inneren Behälters in Richtung auf die durch die Verkleidung gebildeten Kanten vorstehende Rahmen an jeder Kante mit Keilen versehen ist und die Verkleidung ebenfalls an jeder Kante eine nachstellbare Abstützeinrichtung trägt, in welcher die Keile gelagert sind.

Durch das Vorsehen der erfindungsgemäßen nachstellbaren Abstützeinrichtung, die allein den das Flüssiggas aufnehmenden inneren Behälter abstützt, wird der Vorteil erreicht, daß auch bei starker Behälterschrumpfung die sichere Abstützung des Behälters im Inneren der Verkleidung aufrechterhalten bleibt, da diese Abstützeinrichtung entsprechend der jeweiligen Größe der Schrumpfung jederzeit nachgestellt werden kann.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abstützeinrichtung umfaßt dieselbe mehrere der Anzahl der Keile entsprechende und mit ihren offenen Enden den Keilen zugewandte U-förmige Halteklammern, die an den Innenkanten der Verkleidung befestigt sind und die Keile mit ihren am freien Ende nach innen umgebogenen Schenkeln zwischen sich aufnehmen, wobei sich durch jede Reihe der längs einer Kante der Verkleidung befestigten Halteklammem zwei von außerhalb der Verkleidung drehbare Stangen hindurcherstrekken, die von den beiden Enden der jeweiligen Kante

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aus um etwa die halbe Kantenlänge in die betreffende mehr kann, ohne daß die erfindungsgemäßen Vor-Reihe von Halteklammern eingeschoben sind und teile verlorengehen, der Boden des das Flüssiggas sich auf den die Schenkel verbindenden Stegen der aufnehmenden Behälters auch nur aus einer einzigen Halteklammern abstützen, und wobei die Stangen dicken Metallplatte gebildet sein, die durch eine Keile Nockenflächen tragen, die an der Unterseite von 5 und Keilführungen umfassende Anordnung zwischen gleichfalls im Inneren der Halteklammern vorge- der Platte und der dieser Platte gegenüberliegenden sehenen Abstützplatten anliegen und die derart aus- Innenwand der wärmeisolierenden Verkleidung zugebildet sind, daß beim Drehen der Stangen die sätzlich abgestützt wird.

Abstützplatten in Richtung auf die an der Vorderseite Die Erfindung wird im folgenden an Hand schema-

derselben anliegenden Enden der Keile hin gedrückt io tischer Zeichnungen näher erläutert,

werden. F i g. 1 zeigt einen Teilschnitt durch ein Tankschiff,

Damit sich der innere Behälter im Falle, in dem er das mit einem gemäß der Erfindung ausgebildeten beim Einfüllen eines Flüssiggases schrumpft, in wärmeisolierten Tank zur Aufnahme tiefsiedender Richtung auf seinen Mittelpunkt zusammenzieht, verflüssigter Gase ausgestattet ist;
sind V-förmige Blattfedern vorgesehen, die mit ihren 15 F i g. 2 zeigt eine Seitenansicht eines das Flüssiggas durch die aufeinander zulaufenden Schenkel der aufnehmenden inneren Behälters gemäß der ErBlattfedern gebildeten Spitzen jeweils zwischen den findung;

Keilen an den Kanten des Rahmens befestigt sind, Fig. 3 zeigt eine mit V-förmigen Blattfedern ver-

derart, daß die Schenkel sich beidseitig von der sehene senkrechte Rahmenkante, wobei die an dieser

jeweiligen Rahmenkante aus wegerstrecken und mit 20 Rahmenkante im rechten Winkel zusammenlauf enden

ihren freien Enden an zwei verschiedenen, jeweils beiden Rahmenseiten in die Zeichenebene geklappt

eine Kante bildenden Wänden der Verkleidung an dargestellt sind;

deren Innenseite andrücken. F i g. 4 zeigt einen vergrößerten Teilschnitt durch

Um den das Flüssiggas aufnehmenden Behälter in eine Ecke des in F i g. 1 dargestellten Tankes, während

bequemer Weise in den von der wärmeisolierenden 25 Fig. 5 die Teilansicht einer Seitenwand eines

Verkleidung umschlossenen Raum einführen zu kön- abgeänderten inneren Behälters gemäß der Erfindung

nen, sind am oberen Ende dieses Behälters Auf- aufzeigt,

hängungsorgane befestigt. Das in F i g. 1 gezeigte Tankschiff 1 weist einen

Bei einem gemäß der Erfindung ausgebildeten äußeren Schiffskörper 2 und einen inneren, in Abwärmeisolierten Tank können die von den Falten- 30 stand vom äußeren Schiffskörper angeordneten bälgen gehaltenen Seitenwände des inneren Behälters Schiffskörper 3 auf, die beide aus Stahlplatten bejede Dicke erhalten, die zum Aufnehmen der Bean- stehen. In dem Zwischenraum 4 der beiden Schiffsspruchungen erforderlich ist. Für diese Seitenwände körper kann Ballastwasser vorhanden sein. Gegenwird dabei zweckmäßigerweise ein Material gewählt, über dem inneren Schiffskörper versetzt und von das bei den in dem Behälter auftretenden tiefen 35 diesem durch Abstandsstücke 5 aus Holz und Blöcke 6 Temperaturen seine Geschmeidigkeit und Festigkeit aus Polyurethanschaum getrennt ist ein flüssigkeitsin hohem Maße beibehält. Vorzugsweise bestehen dichtes Gehäuse 7 aus Sperrholz vorgesehen. An der die Seitenwände aus einem Metall, wie Aluminium, Innenseite des Gehäuses 7 liegen Klötze 8 aus Balsa-Aluminiumlegierung, nichtrostendem Stahl oder holz an, die auf ihren Innenflächen mit einer zusätz-Nickelstahl. 40 liehen wärmeisolierten Verkleidung 9 versehen sind.

Die Faltenbälge bestehen bei einem gemäß der Diese Verkleidung umschließt einen Raum, in dem

Erfindung ausgebildeten inneren Behälter gleichfalls ein das Flüssiggas aufnehmender Behälter 10 ange-

aus Metall, vorzugsweise aus dem gleichen Metall ordnet ist.

wie die Seitenwände des Behälters, und haben vor- Unter Bezugnahme auf die F i g. 2 sind die Wände

zugsweise auch die gleiche Dicke wie diese Behälter- 45 des Behälters 10 aus Metallblechen 12 gebildet, die

wände. Die Faltenbälge können dabei selbstverständ- mit HiLEe von Faltenbälgen 13 flüssigkeitsdicht an

lieh mehrere Wellungen besitzen, vorzugsweise wer- einem die Metallbleche 12 tragenden Rahmen 11 be-

den aber Faltenbälge mit nur einer Wellung ver- festigt sind. Der Rahmen 11 besteht aus einzelnen

wendet. Trägern aus nichtrostendem Stahl, die jeweils im

Der Rahmen eines erfindungsgemäßen inneren 50 rechten Winkel aneinander angeschweißt sind, so Behälters braucht nicht unbedingt aus Metall zu daß die einzelnen Träger ein quaderförmiges Rahmenbestehen, sondern kann auch aus einem beliebig gerüst bilden. Die einzelnen jeweils eine Seite des geeigneten Material hergestellt werden, wie z. B. aus Rahmens bildenden Rahmenträger sind dabei gegen-HoIz oder auch aus geschichtetem Kunststoff. über der betreffenden Seitenwandebene um einen

Als Material für die wärmeisolierende Verkleidung 55 Winkel von 45° nach innen gedreht, wie es auch in

eines erfindungsgemäßen wärmeisolierten Tankes F i g. 4 der Zeichnungen dargestellt ist.

werden zweckmäßigerweise Asbest, mit Sperrholz Da die Abmessungen der Metallbleche 12, wie

verkleidetes Balsaholz, Diatomeenerde, Glasschaum, F i g. 2 zeigt, etwas kleiner als der Metallrahmen 11

aufgeschäumtes Elastomer, wie beispielsweise Poly- sind, stehen die den Rahmen 11 bildenden einzelnen

styrol oder Polyurethanschaum, Glaswolle, zerklei- 60 Träger gegenüber den Metallblechen 12 vor und

nerter Kork, mineralische Wolle und Wabenmaterial weisen, wenn der Behälter von der Verkleidung 9

aus Papier oder Perlit verwendet, da derartige Isolier- umschlossen ist, auf Grund ihrer 45°-Neigung in

materialien sich bei Temperaturänderungen relativ Richtung zu den Eckkanten der Verkleidung 9 hin.

wenig zusammenziehen. Wie gleichfalls aus Fig. 4 hervorgeht, weisen die

Es ist nicfii nötig, daß die gesamten Wände des 65 Faltenbälge 13 nur eine einzige Wellung auf. Die

das Flüssiggas aufnehmenden Behälters mit Hilfe Faltenbälge 13 werden dabei aus Hälften von in der

von Faltenbälgen an dem Rahmen befestigt sind, um Längsrichtung durchschnittenen Zylindern aus nicht-

die oben angegebenen Vorteile zu erreichen. Viel- rostendem Stahl hergestellt, die winkelig gebogen

und an ihren stirnseitigen Kanten gemäß Fig. 2 jeweils bei 14 aneinander angeschweißt werden. Die Schweißnähte 14 werden dann einer Wärmebehandlung unterzogen und gewalzt, um sie flexibel zu machen. Die Längskanten der so gebildeten Faltenbälge 13 werden dann gemäß F i g. 4 mit den Rändern der Metallbleche 12 bzw. mit Flanschen 15 verschweißt. Diese Flansche 15 setzen sich aus einzelnen Längsstreifen zusammen, die gemäß Fig. 4 bei 16 längs der Innenkanten der den Rahmen 11 bildenden Einzelträger befestigt sind und gemäß Fig. 2 bei 17 aneinandergeschweißt sind. Die Schweißnähte an den Ecken des Rahmens 11 werden gleichfalls einer Wärmebehandlung unterzogen und gewalzt.

Um den Behälter 10 innerhalb der Verkleidung 9 abstützen zu können, sind an jeder Außenkante der den Rahmen 11 bildenden Einzelträger in gleichmäßigen Abständen verteilte Keile 19 befestigt, die gleichfalls aus nichtrostendem Stahl bestehen und einen rechteckigen Querschnitt besitzen. Die Keile 19 ragen dabei, wie F i g. 4 zeigt, in eine innerhalb der Verkleidung vorgesehene Abstützeinrichtung hinein, die mehrere der Anzahl der Keile entsprechende und mit ihren offenen Enden den Keilen zugewandte U-förmige Halteklammern 21 aufweist, welche in den Abständen der Keile entsprechenden gegenseitigen Abständen über Befestigungsblöcke 22 an den Innenkanten der Verkleidung 9 befestigt sind. Die Halteklammern 21 nehmen mit ihren am freien Ende nach innen umgebogenen und sich längs der Keile 19 erstreckenden Schenkeln die Keile zwischen sich auf. Um den Behälter in der Verkleidung festzuklemmen, erstrecken sich durch jede Reihe der jeweils längs einer Kante der Verkleidung 9 befestigten Halteklammern 21 zwei von außerhalb der Verkleidung drehbare Stangen 24 hindurch, die von den beiden Enden der jeweiligen Kante aus um etwa die halbe Kantenlänge in die betreffende Reihe von Halteklammern eingeschoben sind, so daß sie mit ihren einander zugewandten stirnseitigen Enden in Fluchtung aneinander anliegen. Die Stangen 24 stützen sich auf den die Schenkel verbindenden Stegen der Halteklammern 21 ab und tragen Nokkenflächen 25 in Form von Anflächungen, die an die Unterseite von gleichfalls im Inneren der Halteklammern 21 vorgesehenen Abstützplatten 23 angelegt werden können, auf deren Vorderseite die Keile 19 mit ihren Enden aufruhen.

Wenn die Stangen 24 gedreht oder axial bewegt bzw. sowohl gedreht als auch axial bewegt werden, was mit Hilfe von Winkelhebeln erreicht werden kann, die außerhalb des Sperrholzgehäuses 7 an den Enden der durch die Verkleidung 9 hindurchragenden Stangen befestigt sind und durch weitere Stangen mit einem geeigneten Motor auf dem Schiff verbunden sind, werden die Abstützplatten 23 in Richtung auf die Keile 19 hin gedrückt. Dadurch ist es möglich, die gegenüber der Verkleidung 9 nach innen erfolgende Zusammenziehung des Behälters auszugleichen.

Gemäß F i g. 3 und 4 weist der Behälter V-förmige Blattfedern 20 auf, die mit ihren durch die aufeinander zu laufenden Schenkel der Blattfedern gebildeten Spitzen jeweils zwischen den Keilen 19 an den Kanten des Rahmens 11 befestigt sind, so daß die Schenkel sich beidseitig von der jeweiligen Rahmenaußenkante aus wegerstrecken und, wie F i g. 4 zeigt, mit ihren freien Enden an zwei verschiedenen, jeweils eine Kante bildenden Wänden der Verkleidung 9 an deren Innenseite andrücken.

Wie F i g. 2 zeigt, sind am oberen Ende des Behälters 10 Aufhängungsorgane 18 vorgesehen, die mit dem Rahmen 11 und dem oberen Ende der Metallbleche 12 verschweißt sind.

Unter Bezugnahme auf die F i g. 5 der Zeichnungen kann der oben beschriebene Behälter dahingehend abgeändert werden, daß die einzelnen Behälterseitenwände aus mehreren aneinander angeschweißten, ebenen viereckigen Rahmen 31 zusammengesetzt sind, deren Innenflächen wie bei dem bereits beschriebenen Behälter durch Metallbleche überdeckt sind, die mittels Faltenbälgen an den einzelnen Rahmen 31 befestigt sind.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Wärmeisolierter Tank zur Aufnahme tiefsiedender verflüssigter Gase bei etwa Atmosphärendruck mit einem äußeren, eine wärmeisolierende Verkleidung tragenden starren Gehäuse und einem innerhalb der Verkleidung abgestützten, das Flüssiggas aufnehmenden Behälter, dessen Wände aus Metallblechen gebildet sind, wobei mindestens die Seitenwände mit Hilfe von Faltenbälgen flüssigkeitsdicht an einem die Metallbleche tragenden Rahmen befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der von den Kanten des inneren Behälters in Richtung auf die durch die Verkleidung (9) gebildeten Kanten vorstehende Rahmen (11) an jeder Kante mit Keilen (19) versehen ist und die Verkleidung (9) ebenfalls an jeder Kante eine nachstellbare Abstützeinrichtung (21 bis 25) trägt, in welcher die Keile (19) gelagert sind.

2. Wärmeisolierter Tank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützeinrichtung mehrere der Anzahl der Keile (19) entsprechende und mit ihren offenen Enden den Keilen zugewandte U-förmige Halteklammern (21) aufweist, die an den Innenkanten der Verkleidung (9) befestigt sind und die Keile (19) mit ihren am freien Ende nach innen umgebogenen Schenkeln zwischen sich aufnehmen, daß sich durch jede Reihe der längs einer Kante der Verkleidung (9) befestigten Halteklammern (21) zwei von außerhalb der Verkleidung drehbare Stangen (24) hindurcherstrecken, die von den beiden Enden der jeweiligen Kante aus um etwa die halbe Kantenlänge in die betreffende Reihe von Halteklammern (21) eingeschoben sind und sich auf den die Schenkel verbindenden Stegen der Halteklammern abstützen, und daß die Stangen (24) Nockenflächen (25) tragen, die an der Unterseite von gleichfalls im Inneren der Halteklammern (21) vorgesehenen Abstützplatten (23) anliegen und die derart ausgebildet sind, daß beim Drehen der Stangen (24) die Abstützplatten (23) in Richtung auf die an der Vorderseite derselben anliegenden Enden der Keile (19) hin gedrückt werden (Fig. 4).

3. Wärmeisolierter Tank nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß V-förmige Blattfedern (20) vorgesehen sind, die mit ihren durch die aufeinander zu laufenden Schenkel der Blattfedern gebildeten Spitzen jeweils zwischen

den Keilen (19) an den Kanten des Rahmens (11) befestigt sind, derart, daß die Schenkel sich beidseitig von der jeweiligen Rahmenkante aus wegerstrecken und mit ihren freien Enden an zwei verschiedenen, jeweils eine Kante bildenden Wänden der Verkleidung (9) an deren Innenseite andrücken.

4. Wärmeisolierter Tank nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß am oberen Ende des inneren Behälters Aufhängungsorgane (18) befestigt sind (Fig. 2).

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 944 692.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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