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Dokumentenidentifikation DE10042301A1 21.03.2002
Titel Sicherheitstank System P
Anmelder Petrick, Siegmund, 65760 Eschborn, DE
Erfinder Petrick, Siegmund, 65760 Eschborn, DE
Vertreter Seiffert, K., Dipl.-Phys., Pat.-Anw., 65189 Wiesbaden
DE-Anmeldedatum 29.08.2000
DE-Aktenzeichen 10042301
Offenlegungstag 21.03.2002
Veröffentlichungstag im Patentblatt 21.03.2002
IPC-Hauptklasse B65D 90/22
Zusammenfassung Beschrieben wird ein Sicherheitstank-System P zum Transport von flüssigen Gefahrgütern mit diversen Transportmitteln, zum Beispiel mit LKW-Zisternen, in Flugzeugen, Schiffen, Kraftfahrzeugen und deren Kraftstofftanks.
Um einen sicheren Tank zu bauen, der bei Gefahr Menschen, Tieren und der Natur Sicherheit garantiert, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Innenwand des Tanks mit einem flexiblen Gummiballon ausgekleidet ist. Vor dem Einführen in den Tank weist der flexible Ballon ein um ca. 20% geringeres Volumen auf.

Beschreibung[de]

Die heute zur Beförderung von Gefahrgütern (z. B. von Kraftstoffen) mit LKW-Zisternen oder Tankschiffen sowie in Kraftstofftanks von Kraftfahr- und Flugzeugen) angewandten Tanks werden aus Stahlblechen hergestellt, die meistens eine ovale Konstruktion bilden. Der Stahlmantel eines zur Beförderung von Gefahrgütern bestimmten Tanks ist der einzige Schutz des Tanks vor Beschädigung und Auslaufen der Stoffe. Die Folgen einer Tankbeschädigung sind katastrophal, weil Gefahrstoffe die Umwelt zerstören und viele Lebenswesen töten. Oft sind die entstandenen Schäden unumkehrbar und haben millionenschwere Verluste zur Folge. Bis heute ist es den Ingenieuren in der ganzen Welt nicht gelungen, einen sicheren Tank zu bauen, der bei Gefahr Menschen, Tieren und der Natur Sicherheit garantieren würde. Sichere Systemtanks sollten in LKW-Zisternen, Tankschiffen, Flugzeugen und allen Kraftfahrzeugen (Kraftstofftanks, siehe z. B. die letzte Tragödie des Concorde in Frankreich) eingebaut werden.

Dieses Problem wird mit den im Schutzanspruch 1 aufgeführten Merkmalen (ggf. wörtliche Zitierung der Merkmale) gelöst.

Durch die Einführung und Verbreitung der Sicherheitstank-Systeme P erhalten wir eine 100prozentige Garantie, dass bei Beschädigung eines Tanks zur Beförderung von Gefahrstoffen diese Stoffe nicht in den Boden oder in das Seewasser auslaufen werden. Solche Tanks verhindern Zerstörungen in der Pflanzen- und Tierwelt; sie retten vor allem auch das Menschenleben. So hätte man z. B. die Concorde-Tragödie verhindern können.

Gemäß Patentanspruch 1 kann die Form und Bauart eines jeden Gefahrgutbeförderungstanks zu 100% sicher sein. Dies ist möglich, weil jeder in einen Tank eingepresste Ballon immer die Form des Tank annimmt, vor der Ausdehnung aber ein um 20% geringeres Volumen hat.

Gemäß Patentanspruch 2, 3 und 4 bewirkt eine Tankbeschädigung, d. h. ein Bruch des Tankmantels, ein sofortiges Zurückziehen des mit Gefahrgut gefüllten Schutzballons von der Beschädigungsstelle. Eine solche Reaktion (Anspruch 4) erfolgt durch den Unterschied zwischen dem Tankaußendruck und dem Unterdruck, der zwischen der Innenwand des Tanks und der Ballonaußenwand herrscht. Zusätzlich wird die Stoßkraft bei einer Tankbeschädigung durch die Flexibilität des Ballons und den flüssigen Zustand des Gefahrstoffes gemindert. Der Unterdruck entsteht, indem der Ballon mit Luft druckgefüllt wird; er liegt dann dicht an den Innenwänden des Tanks an. Die in den Ballon eingepresste Luft spannt und dehnt ihn. Die Zunahme des Ballonvolumens und dessen Anpressen an die Tankwände bewirkt das Entfernen von Luft aus dem Raum zwischen dem Tankmantel und der Ballonaußenwand. Nachdem der Tank so gefüllt worden ist, hält der dadurch erreichte Unterdruck den Ballon, der eine perfekte Sicherung des Gefahrgutbeförderungstanks bildet, aufrecht.

Die den Gummiballon dehnenden und spannenden Kräfte sind größer als die Kräfte, die sich aus der Belastung des Ballons durch das Gewicht des Transportgutes ergeben; dadurch ist ein Zusammenziehen des Ballons bei Tankbruch möglich. Diese Bedingungen wurden bei allen Ausführungen des Sicherheitstank-Systems P bei Normalbetrieb (d. h. bei Betrieb unter normalatmosphärischen Bedingungen) berücksichtigt. Bei Gefahrgutbeförderungstanks, die z. B. in Tankschiffen eingesetzt werden, muss allerdings berücksichtigt werden, dass die Tanks sich unter Wasser befinden (es muss also die Druckkraft des Wassers auf den Tank im Verhältnis zu dem Unterdruck, durch den der gespannte Ballon aufrecht erhalten wird, berücksichtigt werden).

Ein Ausführungsbeispiel zur Erfindung wird anhand der Fig. 1 bis 4 erläutert. Es werden gezeigt:

Fig. 1 Grundaufbau Sicherheitstank-System P, vorbereitet zum Einführen des Gummiballons.

Fig. 2 Grundaufbau Sicherheitstank-System P mit eingeführtem Gummiballon.

Fig. 3 Grundaufbau Sicherheitstank-System P nach Befüllen des Gummiballons.

Fig. 4 Grundaufbau Sicherheitstank-System P, gefüllt mit Gefahrstoff, bei einer Tankbeschädigung.

Fig. 1 zeigt den Grundaufbau des Sicherheitstank-Systems P. Tank 1 ist in Stahlblech ausgeführt und hat die Form eines Zylinders. Zur Tankgrundausstattung gehören: Luftausläufe 3 und 5 aus dem Tankinneren, Lufteinlauf 1 für die zum Aufspannen des Ballons 7 (Fig. 2) einzupressende Luft, Gefahrstoffeinfüllstutzen 4, Entlüftung 6, Gefahrstoffablass 8 und Überlauf 9.

Fig. 2 zeigt den oben beschriebenen Sicherheitstank P mit eingeführtem flexiblem Ballon 7, dessen Volumen vor dem Aufspannen um 20% kleiner als das Volumen des Tanks 1 ist. Die Einlaufs- und Auslaufsöffnungen 2, 4, 6, 8 und 9 sind dicht mit dem Lufteinlauf 2, dem Gefahrstoffeinfüllstutzen 4, der Entlüftung 6, dem Ablass 8 und dem Überlauf 9 verbunden. Der so zum Befüllen des flexiblen Ballons 7 vorbereitete Tank 1 besitzt die folgenden Ein- und Ausläufe:

  • - geschlossen: 4, 6, 8, 9
  • - offen: 2, 3, 5

Fig. 3 zeigt das Sicherheitstank-System P, das durch die Öffnung 2 mit Luft druckbefüllt worden ist. Der flexible Ballon 7 weitet sich aus, spannt sich und füllt dadurch den Tank 1. Auf diese Weise wird der Ballon 7 an die Innenwände des Tanks gepresst. Indem die Luft in den Ballon eingepumpt wird, bewirkt das zunehmende Ballonvolumen, dass die Luft aus dem Raum zwischen der Innenwand des Tanks und der Außenwand des Ballons 7 durch die Öffnungen 3 und 5 entfernt wird. Der so entstehende Unterdruck berücksichtigt die Ballonanspannung und das Gewicht des Transportgutes. Das Spannen und Ausdehnen des Ballons 7 war bei geschlossenen Öffnungen 4, 6, 8 und 9 sowie bei geöffneten Öffnungen 2, 3 und 5 möglich. Der nun zum Befüllen mit Gefahrflüssigstoff und zum Transport vorbereitete Tank besitzt die folgenden Ein- und Ausläufe:

  • - geschlossen: 2, 3, 5, 8
  • - offen: 4, 6, 9

In dieser Situation liegt der Ballon dicht an den Innenwänden des Tanks an.

Fig. 4 zeigt das mit Gefahrstoff gefüllte Sicherheitstank-System P bei einer Tankmantelbeschädigung. An der Beschädigungsstelle zieht sich der Gummiballon 7 durch den Druckunterschied (zwischen dem Atmosphärendruck und dem Unterdruck) sofort zurück und zusammen - Beschreibung Fig. 3. 1. Beispiel zur Anwendung des Sicherheitstank-Systems in Zisternen zur Gehfahrgutbeförderung


Anspruch[de]
  1. 1. Sicherheitstank-System P zum Transport von flüssigen Gefahrgütern mit diversen Transportmitteln (mit LKW-Zisternen, Flugzeugen, Schiffen sowie in Kraftfahrzeugen und deren Kraftstofftanks), gekennzeichnet dadurch, dass die Innenwand des Tanks mit einem flexiblen Gummiballon ausgekleidet ist. Vor dem Einführen in den Tank weist der flexible Ballon ein um ca. 20% geringeres Volumen auf.
  2. 2. Sicherheitstank-System P nach Patentanspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass der sich anspannende und ausdehnende Ballon unter dem Einfluss der in das Tankinnere eingepumpten Luft die zwischen der Innenwand des Tanks und der Ballonaußenwand befindliche Luft durch die Luftausgangsöffnung nach außen drückt. Nach Schließen der Luftausgangsöffnung bewirkt der so entstandene Unterdruck ein genaues Anpressen des Ballons an die Innenwände des Tanks.
  3. 3. Sicherheitstank-System P nach Patentanspruch 2, gekennzeichnet dadurch, dass eine Beschädigung der Außenwände des Tanks ein sofortiges Zurückziehen der Ballonoberfläche von der Beschädigungsstelle bewirkt, falls es zum Reißen und zum Bruch des Tankmantels kommt. In einer solchen Situation schützt der Gummiballon die Gefahrflüssigkeit vor dem Auslaufen.
  4. 4. Sicherheitstank-System P nach Patentanspruch 3, gekennzeichnet dadurch, dass das Zurückziehen des Ballons von der Beschädigungsstelle dann erfolgt, wenn der Tankmantel bricht und es zu einer Reaktion des Tankaußendruckes mit dem zwischen der Innenwand des Tanks und der Ballonaußenwand bestehenden Druckes kommt. Die Druckreaktion berücksichtigt auch die den flexiblem Ballon dehnenden Spannkräfte sowie das Gewicht des Beförderungsgutes.






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