专利名称：加热的运输罐的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种运输罐。
运输罐可以是罐容器的部件、铁道槽车的部件或槽罐汽车的部件，它常常需要控制温度。具体地说，运输罐下部的区域通常要求加热，例如，当运输罐用于运输在正常环境温度下处于凝固状态的物质(例如沥青)时，便需要这种加热。
众所周知，为了用蒸气进行加热，需要在运输罐的下部区域进行焊接，形成沿运输罐轴向方向延伸的蒸气通道。然而，这种已知的设计需要进行大量的焊接，从而产生焊接应力并显著增加空罐的重量。
在另外一种设计中是用一层外壳形成蒸气流通的空间，这层外壳包围着运输罐外套的下部区域并与之隔开一段距离。然而，对于较大的运输罐，不仅需要在运输罐的两个端部区域，而且还需要在一个或多个居间的位置用容器框架或车用框架支承运输罐，以便于将装有运载物的运输罐的垂直力从运输罐的下部区域传递到这种框架的底座上。
美国专利说明书No.4753363说明的是一种不加热的运输罐，在这种运输罐中，在围绕运输罐外套的增强环和底座的横梁之间插入了居中的鞍座。然而，对于下部区域需要加热的运输罐，这种增强环隔断了上述的蒸气室。这就使一部分运输罐外套得不到加热，而且需要采用措施使蒸气室分开的部分连接起来。另外一个重要的缺点是，由外壳构成的蒸气室的任何隔断都需要进行额外的焊接。
本发明的目的是提供一种可以在下部区域进行加热的运输罐，该运输罐具有流过加热介质或一般称作温度控制介质的流动室，该流动室的长度与罐的整个轴向长度相同，该运输罐还可以用一个或多个位于运输罐端部之间的处于居中位置的横向鞍座进行有效支承。
此目的可以采用这样一种运输罐来达到，该运输罐的外套至少在其下部区域由一层沿运输罐纵向方向延伸的外壳复盖，从而形成流过温度控制介质的流动室，而且该运输罐的外套通过至少一个位于运输罐端部之间中间位置的横向鞍座被支承在底座上，其中，外壳利用凸出部而与运输罐外套分开一段距离，凸出部整体成形在外壳上并向外套凸出，鞍座具有支撑外壳并部分包围外壳的部分，其中，在鞍座区域至少有一些凸出部上套有衬垫，每一个衬垫包括若干个彼此叠置的环形圆片。
使外壳与运输罐外套分开从而形成流动室的凸出部整体成形在外壳上，因此并不坚固，本身不足以承受由装满运输罐传递到相应横向鞍座的力。因此凸出部需要用套在凸出部上的衬垫来支承。每一个衬垫由叠置的环形圆片构成，叠层的高度等于运输罐外套和外壳之间的净间隔。每个圆片可以相当薄并易于弯曲，使其可以适应运输罐外套和外壳的曲率。这保证了环形圆片的整个面积都可被利用来传递力。
如果用一个单一的具有同样总厚度的整体圆片代替叠置的环形圆片，则在安装之前需要将这样的圆片按照运输罐外套的曲率进行预先弯曲。但这种方法有危险，在安装过程中圆片可能转动，因而可能发生点应力。另外，单个整体圆片不能跟随运输罐特别在运送过程中不小心造成的形变，在这种情况下，力的有效传递是特别重要的。
从安装的观点看，将衬垫做成围绕凸出部的叠置的环形圆片也是有利的，因为环形圆片被凸出部定中，在使用过程中不会发生位移。
在最佳实施例中，叠层式衬垫至少包含三个圆片，而且靠近运输罐外套和外壳的外圆片的厚度较内圆片薄，其直径也比后者大。由于要将力从运输罐外套和相应地从外壳均匀传递到环形圆片的叠层上，这是特别合适的。圆片最好做成冲压件，配置叠层时，使其圆滑的冲压面分别对着运输罐和外壳。因而在圆片的外侧面上力的分布可以达到平滑过渡。
在本发明的另一个有利实施例中，凸出部是截头圆锥形，在其与运输罐外套相接的面上有一圆孔，外壳沿着圆孔的边缘被焊接到运输罐外套上。因此运输罐外套和外壳的整个结构被增强了。
鞍座最好包含一个U形件，U形件的中心腹板是弯曲的，使其符合运输罐的曲率，U形件的支腿被焊接在底座的横梁上。
另外，在外壳和U形件的中心腹板之间插入一层状木质层。这一层木质层形成充分的绝缘，并且还使支承力和力的传递更加均匀。另外，在木质层和外壳之间还可以插入钢带，钢带具有侧面凸出部分，使木质层固定，使其不能沿罐的轴向方向移动。在钢带的两个周向端的每一端上形成向外的弯边，每个弯边的端部焊接在运输罐上。这些细节在制造时容易实现，这可以使松散插入的木质层固定，不发生移动，而同时还使得运输罐外套和外壳可以发生热膨胀而没有发生应力破裂的危险。
下面结合附图对本发明的实施例进行说明。
图1是垂直于运输罐轴线的截面图，示出运输罐容器下部的一半。
图2是图1的放大的细节图。
图3和图4是侧面视图，部分是截面图，示出图1所示运输罐下部区域的一部分。
图1示出运输罐外套10的一部分，以及横梁11和纵梁12的一部分，纵梁和横梁构成运输罐容器下部底座的构件。编号13是运载车辆的一个负载支承区，负载支承区是按照ISO标准设计用来在角配件的中间位置支承容器的。
在下部区域，运输罐外套10由外壳15包着，外壳沿运输罐的整个轴向长度延伸，并由许多截头圆锥形的插口型凸出部16支承在运输罐外套10上，该凸出部16采用例如冲压加工法整体成形在外壳15上。外壳15由例如2mm的钢板制造，全部凸出部16不仅可以用来提供相对于运输罐外套10的空间，而且还可以增强外壳15本身。
在编号17所示的位置，外壳15沿其整个周边被焊接到外套10上。另外，至少一些或者甚至全部凸出部16在其截头表面上都具有圆孔18，并用沿每个圆孔18的边缘进行的圆缝焊接与运输罐外套10相连接。因此，外壳15和运输罐外套10相配合形成封闭的流动室20，蒸气或其它一些加热介质通过用14表示的输入和输出管道流经这个流动室。流动室20的净高度例如为6mm。
在图2中以放大尺寸示出的截头圆锥插口型整体凸出部16用环形衬垫21套着，该衬垫21由四个单独的环形圆片22、23叠置在一起构成。为清楚起见，衬垫21在图1中未示出。
分别邻接运输罐外套10和外壳15的叠层的两个外侧环形圆片22每个的厚度为1mm，外径为100mm，而两个里侧的环形圆片23每个的厚度为2mm，外径为90mm。圆片22、23是冲压成形部件，外边两个圆片这样放置，使它们的冲压毛刺面彼此相对，而其圆滑的冲压面则分别对着外套10和外壳15。
由图2示出的由环形圆片叠置的衬垫与例如由一个整体圆片构成的衬垫相比具有以下的优点(1)由于它们的厚度比较薄，因此各个圆片22，23能够准确地配合运输罐外套10和外壳15的局部曲率。
(2)由于同样的原因，各个环形圆片还可以跟随在使用过程中由于负载、温度等条件的变化而引起的曲率变化。
(3)因为各个圆片22，23不预先弯曲，所以可以沿任何方位安装它们。
(4)由于叠层衬垫的外侧圆片22具有较大的直径和较小的厚度，所以邻接外套10和外壳15的外侧圆片会造成非常均匀的力的分布，在力从运输罐传递到鞍座(下面说明)时，不会发生任何突然的变化。
(5)由于利用了外侧圆片的圆滑的冲压面，所以这种效果得到了进一步改善。
(6)因为圆片22、23的内径按照图2所示的凸出部16的圆锥形状是呈阶梯形的，所以每个圆片都提供了最大的传递力的表面。
在安装时，采用例如点焊或粘接的方法将各个圆片22、23彼此固定起来并固定到外壳15的内表面上，这种方法是有用的，每个圆片在一个位置固定，并不形成永久性的刚性连接。
其整个下部区域由连续的外壳15复盖以形成蒸气流动室20的上述运输罐由底座的一根横梁通过至少一个横向鞍座支承着，鞍座位于运输罐两端部之间的中间位置，在图1、3和4中，标号11代表一根这种横梁。
横向鞍座包括U形件25，该U形件的中心腹板26围绕运输罐轴线弯曲成圆形，使其符合运输罐的曲率。U形件25的两根支脚27跨在横梁11上，并在运输罐的最下部区域，即在图1、3和4中编号28处被直接焊接在该横梁上。在每个负载支承区域13的上面，运输罐由于其弯曲而位于横梁11的上面，在这样的负载支承区域13的上面，U形件由一对支承板29连接到横梁11上，该支承板29的内表面被焊接在支脚27和横梁11的上部边缘。每个支承板29在远离运输罐下部中心的边缘上加工了圆切口30，以避免峰值应力。
厚度约为30mm的木质层31被插在U形件25的中心腹板26和外壳15之间。木质层31由三层分离的胶合板构成，胶合板根据运输罐的曲率进行预先弯曲，并沿圆周方向彼此贴合在一起。
另外，2mm厚的不锈钢钢带32被配置在木质层31和外壳15的外表面之间。钢带32在其每个周向端具有向外的弯边33。如图1、3和4的34所示，钢带32的最外部边缘被焊接在圆形增强板35上，该增强板35又焊接在运输罐外套10上。在木质层31的各层板的端部位置，钢带32还具有侧向的向外凸出的部分36，以防止松散插入的胶合板沿运输罐的轴线方向移动。弯边33用来补偿运输罐外套10和钢带32之间长度的差别，从而避免了应力，另外，弯边还提供了一个对接面，防止了胶合板沿圆周方向移动。
由于木质层31稍具有软塑性结构，所以它不仅在构成蒸气流动室20的外壳15和横向鞍座的U形件25之间起着绝缘的作用，而且还保证在运输罐和鞍座之间传递的力的均匀分布。为此，木质层的宽度约为150mm，它显著大于U形件25的中心腹板26的宽度，腹板26的宽度例如为100mm。
图3和图4所示的实施例的差别在于，在外壳15上加工的插口型凸出部16相对于横向鞍座的位置(随机)排列不同。在图3的配置中，仅有位于鞍座中央面M上的凸出部16a才需要装上如图2所示的衬垫21，对于位于鞍座外边的凸出部，不要求装这种衬垫，而且不希望装衬垫，因为衬垫减小了流动室的空间。
在图4的配置中，没有一个凸出部16对着鞍座的中央面M。此时，所有的或者至少多个凸出部16b需要按照图2用衬垫21进行增强。
在上述的实施例中，包围运输罐下部区域的外壳15围绕运输罐轴线伸展例如80°的角度。运输罐其余的圆周面用常规的增强环37围着，增强环37的斜切端部正象钢带32的端部一样被焊接在增强板35上，从而避免在运输罐外套10和外壳15上发生峰值应力。
图1还示出了包围整个运输罐并具有蒙皮38的绝缘体。
权利要求
1.一种运输罐，其外套(10)的至少下部区域由沿运输罐纵向延伸的外壳(15)复盖，从而形成温度控制介质的流动室(20)，该外套(10)通过至少一个横向鞍座(25)由底座支承着，横向鞍座位于运输罐端部之间的中间区域，所述运输罐的特征在于外壳(15)利用凸出部(16)与运输罐外套(10)分开一段距离，所述凸出部(16)整体成形在外壳(15)上并向运输罐外套(10)突出；鞍座(25)具有邻接外壳(15)的部分，并部分包围着外壳(15)；位于鞍座(25)区域的凸出部(16)套装有衬垫(21)，每个衬垫包括多个彼此叠置的环形圆片(22、23)。
2.如权利要求1所述的运输罐，其特征在于，每个叠层衬垫至少包括三个环形圆片(22、23)，靠近运输罐外套(10)和外壳(15)的外圆片(22)比叠层衬垫的内圆片(23)薄。
3.如权利要求1所述的运输罐，其特征在于，每个叠层衬垫至少包括三个环形圆片(22、23)，靠近运输罐外套(10)和外壳(15)的外圆片(22)的直径大于叠层衬垫的内圆片(23)的直径。
4.如权利要求1所述的运输罐，其特征在于，环形圆片(22、23)是冲压部件，叠层衬垫的外圆片(22)配置成使其圆滑的冲压面分别对着运输罐外套(10)和外壳(15)。
5.如权利要求1所述的运输罐，其特征在于，凸出部(16)为截头圆锥形，并在它与运输罐外套(10)相接的表面上具有圆孔(18)，外壳(15)沿圆孔(18)的边缘被焊接到运输罐外套(10)上。
6.如权利要求1所述的运输罐，其特征在于，鞍座包括U形件(25)，该U形件(25)的中心腹板(26)被弯曲成符合运输罐的曲率，该U形件的支脚(27)被焊接在底座的横梁(11)上。
7.如权利要求6所述的运输罐，其特征在于，层状的木质层(31)被配置在外壳(15)和U形件(25)的中心腹板(26)之间。
8.如权利要求7所述的运输罐，其特征在于，一条钢带(32)被配置在木质层(31)和外壳(15)之间，钢带(32)具有侧面突出部分(36)，用以固定木质层(31)，使其不能沿运输罐的轴线方向移动。
9.如权利要求8所述的运输罐，其特征在于，在钢带(32)的两个周向端上均形成向外的弯边(33)，每一个弯边的端边(34)被焊接在运输罐上。
全文摘要
加热的运输罐外套10的下部区域由外壳15包着，该外壳利用整体成型在该外壳上的凸出部16与外套分开一段距离，构成蒸气流动室20的外壳沿罐的轴向长度延伸。罐通过中间横向鞍座25由底座的横梁11支承，凸出部由配置在罐外套和外壳之间的衬垫增强。每个衬垫由相当薄的环形圆片叠置而成。各个环形圆片能够使其曲率与罐外套的曲率保持一致，并能跟随曲率的瞬时变化，因而保证了在所有负载条件下力的均匀分布。
文档编号B65D88/12GK1073646SQ92114899
公开日1993年6月30日 申请日期1992年12月22日 优先权日1991年12月23日
发明者赫尔穆特·格哈特 申请人:格哈德有限公司维斯特韦尔德铁厂