用于将连接部件固定到构成具有波纹膜的密封罐的板的边缘的装置

技术领域

本发明的领域是具有用于存储和/或运输流体的具有波纹密封膜的运输罐，尤其是用于液化气的密封且隔热的罐。

背景技术

本发明涉及用于在低温下存储和/或运输液体的密封且隔热的罐的领域，例如用于运输液化石油气(被称为LPG)的罐，其例如具有在-50℃和0℃之间的温度，或用于在大气压下运输约-162℃的液化天然气(LNG)。这些罐可以安装在岸上或漂浮结构上。在漂浮结构的情况下，罐可用于运输液化气或接收液化气，该液化气用作推动漂浮结构的燃料。

文献FR-A-2936784描述了罐壁，其由波纹膜构成，该波纹膜在其波纹中包括增强件。这些波纹增强件的目的是在罐变形的情况下机械地支撑波纹膜的波纹。

波纹膜中的波纹增强件最初是水平进行的，通过将增强件布置在由波纹膜的波纹形成的腔中，然后，其次，将所有组装的部件升高，以便将它们压靠罐的壁，或通过使第一波纹膜在第二波纹膜上滑动，使得第一波纹膜的连接部件被引入第二波纹膜的波纹增强件中。

这种组件的缺点在于，位于波纹膜的边缘处的连接部件有当操纵由波纹膜、其波纹增强件和连接部件形成的组件时，从波纹增强件脱离且从而掉落的风险。除了这个缺点破坏了罐的生产过程外，这还涉及生产工人的事故风险，因为这些连接部件可能从上方几米的高度坠落到他们身上。

因此，本发明的目的是通过提供一种用于将连接部件固定至波纹膜端部的装置来克服上述缺点。因此，本发明涉及一种密封的罐壁，其包括至少一个波纹密封膜，波纹密封膜包括至少一系列的波纹，密封的罐壁包括布置在一系列的波纹中的波纹增强件，通过将连接部件和波纹增强件在组装方向上进行组装，而将波纹增强件中的至少一个连接到连接部件，其特征在于，密封的罐壁包括至少一个阻塞装置，阻塞装置通过所述连接部件的材料的材料变形形成，在波纹增强件的材料中形成腔，腔在与组装方向相反的方向上相对于波纹增强件保持连接部件。

因此，阻塞装置防止连接部件沿其组装轴线的运动，从而防止其从波纹密封膜掉落。阻塞装置可以包括连接部件的材料的至少两个局部变形，从而在波纹增强件的材料中形成两个腔。通过在连接部件和波纹增强件彼此接触的区域中进行的冲压操作来获得这种变形。因此，在连接部件和波纹增强件的组装之后，进行连接部件的材料变形。

当生产罐壁时，在波纹增强件设置在波纹密封膜的波纹中时，放置在波纹密封膜的端部处的连接部件通过阻塞装置固定在位。

应当理解的是，这种结构促进并加速了罐壁的组装，因为当将波纹密封膜的一部分抬高以便压靠罐壁时，没有连接部件能够掉落。

连接部件可以是整体材料的组成部分，即一体的。替代地，连接部件可以由彼此固定地接合的至少两个部件构成，以便形成与波纹增强件配合的连接部件。

密封的罐壁可以包括第一隔热屏障，波纹密封膜、波纹增强件和(多个)连接部件抵接该第一隔热屏障。罐壁还可以包括第二隔热屏障和抵接该第二隔热屏障的第二波纹密封膜。

有利地，密封的罐壁可以包括第一系列的平行波纹、第二系列的平行波纹和位于一系列的波纹之间的平面部分，第一系列的波纹和第二系列的波纹在特别是垂直方向的割线上延伸。

根据该示例，密封的罐壁可以包括布置在第一系列的波纹中的第一波纹增强件和布置在第二系列的波纹中的第二波纹增强件。

根据示例，一系列的波纹中的两个连续的波纹增强件可以通过连接部件来连接，该连接部件是杆的形式，特别是在波纹密封膜的两个部分之间的相交部处，或是波纹密封膜的同一部分内的十字件的形式。这样的部分例如是折叠的金属片，其包括平行的第一系列的波纹和第二系列的波纹。

该连接部件形成公部件，其被引入形成用于其的母部件的波纹增强件中。在各种情况下，通过形状适配将连接部件插入波纹增强件中。替代地，连接部件可以形成母部件，将形成公部件的波纹增强件引入其中。在这种情况下，通过形状适配将波纹增强件插入连接部件中。

根据本发明的实施例，阻塞装置是将连接部件连接至波纹增强件的粘合剂。更具体地，将粘合剂放置为与连接部件且与波纹增强件的至少一个壁接触。粘合剂应理解为能够使一个元件粘合到另一个元件的任何物质或材料。例如，它可以是双面胶或胶水。

根据另一实施例，阻塞装置是连接部件相对于波纹增强件的力配合。力配合应理解为这样的事实：在横向于连接部件的组装方向的方向上测量的通道的宽度严格小于连接部件的宽度。

根据另一实施例，阻塞装置是波纹增强件的基板的下壁的材料变形，这种变形在连接部件的凹部中延伸。这种材料的变形是通过冲压与连接部件的凹部相对的基板的下壁而获得的。

根据本发明的一个方面，至少一个波纹增强件具有上部，上部的形状与波纹密封膜的波纹的形状互补。上部的形状是互补的，因为当相对于上部或波纹在截面中观察时，其遵循与波纹的轮廓相同或相似的轮廓。

根据本发明的实施例，至少一个波纹增强件具有基板，该基板由上基板壁、与上基板壁相对的基板开口，以及两个横向基板壁构成，这些基板壁和基板开口界定空间。这样的空间形成凹入区域，其由上基板壁、横向基板壁和基板开口围绕，且该空间接收连接部件。

该特征通过将波纹密封膜的部分彼此压紧，将第一膜部分的边缘叠加在第二膜部分的边缘上，而便于罐壁的组装。当密封膜根据在垂直于膜的总体平面的方向上的运动而定位时，要放置的膜部分的基板的开口使得已经在位的膜部分的连接部件容纳在设置于该基板中的空间中。因此，防止了通过横向滑动将第一膜部分组装在第二膜部分上，这会使得罐壁的组装复杂化。

根据实施例，除了横向基板壁以外，波纹增强壁可以支撑波纹增强件的基板。因此，波纹增强件的壁代替横向基板壁界定了空间。

根据实施例，至少一个波纹增强件的上部被纵向地冲压，使得其具有内部凹部。

根据实施例，(多个)波纹增强件的上部的该凹部包括布置在上部中的内部腹板，内部腹板例如相切于波纹增强件的上部的面。

根据本发明的实施例，连接部件是杆，其由第一部分和与第一部分相对的第二部分构成，第二部分延伸超出波纹密封膜的一部分的边缘。在这种情况下，边缘由波纹密封膜部分的部分形成。

根据实施例，杆通常是平行六面体，其截面为矩形或正方形的截面。

根据本发明的实施例，连接部件是十字件，其由以下构成：中心部分、在波纹密封膜的纵向方向上延伸的源自中心部分的第一对臂，以及在垂直于纵向方向的横向方向上延伸的源自中心部分的第二对臂。这样的十字件布置在波纹的相交部的下方，也称为节点。在这种情况下，阻塞装置使得最后的波纹增强件能够机械地连接到最后的十字件，因此防止该波纹增强件在波纹中滑动并掉落，如在杆延伸超出膜部分的边缘的情况下。

因此，这种波纹增强件相对于十字件的阻塞也被用来防止在使用带有波纹密封膜的罐期间波纹增强件的任何运动。这是因为波纹增强件不能移动，因此不能机械地干涉波纹膜。因此防止了膜被切割以及在切割之后泄漏的任何风险。

根据以上内容可以理解，本发明涉及一种带有波纹密封膜的罐壁，其中，使用根据本发明的阻塞装置利用膜的波纹增强件来阻塞位于膜的一部分的边缘处的至少一个杆，并且使用根据本发明的阻塞装置利用十字件来阻塞至少一个波纹增强件。

替代地，本发明还涉及一种带有波纹密封膜的罐壁，其中，使用根据本发明的阻塞装置利用膜的波纹增强件来阻塞位于膜的一部分的边缘处的至少一个杆，而至少一个波纹增强件简单地连接至十字件。

最后，本发明涉及一种带有波纹密封膜的罐壁，其中使用根据本发明的阻塞装置利用十字件来阻塞至少一个波纹增强件，而杆简单地连接至波纹增强件。

本发明还涉及一种用于运输液化气的容器罐，其包括至少一个罐壁，该罐壁包括本文件中所列的特征中的至少一个。

有利地，该罐壁可以包括连接部件，其由罐壁的波纹密封膜的第一部分和罐壁的波纹密封膜的与第一部分相邻的第二部分覆盖。在这种情况下，连接部件确保了罐壁的第一膜部分的最后的波纹增强件与罐壁的第二膜部分的第一波纹增强件之间的机械连接。

附图说明

通过阅读以下纯粹以举例的方式并参考附图给出的描述，可以更清楚地理解本发明的其他特征、细节和优点，其中：

-图1是锚定至罐壁的波纹密封膜的整体透视图，

-图2是根据本发明的第一实施例的具有固定的连接部件的波纹增强件的透视图，

-图3是根据本发明的第二实施例的具有固定的连接部件的波纹增强件的透视图，

-图4是根据本发明的第三实施例的包括具有固定的连接部件的波纹增强件的波纹密封膜部分的边缘的透视仰视图，

-图5是根据本发明的第二实施例的连接部件的透视图，

-图6是图4中所示的通过变形进行阻塞的另一个示例的剖视图。

具体实施方式

首先应当注意，附图以详细的方式示出了本发明以便实施本发明，必要时这些附图自然能够用来更好地定义本发明。

在说明书的其余部分中，纵向或横向、顶、底、前、后的参考是指根据本发明的波纹密封膜的取向。纵向方向L对应于波纹密封膜的轴线，其在该轴线中最大程度地延伸，而横向取向对应于并发的直线，也就是说，与纵向方向相交的线，特别是垂直于波纹密封膜的纵向方向L，关于横向方向T。其中一个方向(用箭头V表示)对应于波纹密封膜的厚度。

在图中所示的正交参考系统LVT中可以看到上面列出的方向。

图1部分地示出了波纹密封膜2，该波纹密封膜旨在与容纳在密封罐1中的流体接触并且被锚定到隔热屏障3。波纹密封膜2由膜部分构成，其为不锈钢或因瓦合金(Invar)的板的形式，厚度例如在0.5mm和1.5mm之间，有利的为1.2mm，在竖直方向V上测得，长度为680mm和3060mm之间，在纵向方向L上测得，宽度为680mm和1030mm之间，在横向方向T上测得。

波纹密封膜2包括多个第一系列的相互平行的波纹4，它们在波纹密封膜2的纵向方向L上延伸。波纹密封膜2还包括多个第二系列的相互平行的波纹6，它们在波纹密封膜2的横向方向T上延伸。根据本发明，波纹密封膜2包括三个第一系列的波纹4和九个第二系列的波纹6。波纹应理解为波纹密封膜2的表面在竖直方向V上的变形。波纹4、6在横截面中并且从罐1的外侧观察时具有第一凹陷部分5a和第二凹陷部分5b，它们在波纹4、6的末端7的区域中连接。

第一系列的波纹4和第二系列的波纹6相互垂直并且在其相交部处形成节点10。换言之，每个第一系列的波纹4和每个第二系列的波纹6包括连续的纵向或横向部分9和节点10。

节点10从其中内接有波纹密封膜2的平面AB在竖直方向V上延伸。至少一个节点10的末端高于波纹密封膜2的一系列波纹4、6的末端7。

波纹密封膜2包括四边形形式的平面部分8，其在波纹密封膜2的纵向方向L上延伸的两个边缘由两个第一系列的波纹4界定，且其在波纹密封膜2的横向方向T上延伸的两个边缘由两个第二系列的波纹6界定。整个平面部分8限定了未变形的表面，该表面在波纹密封膜2的平面AB中延伸并且在组装密封罐1时与隔热屏障3接触。

图1还示出了波纹增强件12、14的存在。这些增强件被分为第一波纹增强件12和第二波纹增强件14。

第一波纹增强件12对齐以形成线，该线平行于波纹密封膜2的纵向方向L延伸。第一波纹增强件12的技术特征将在图2的详细描述中进行说明。

第二波纹增强件14对齐以形成线，该线在波纹密封膜2的横向方向T上延伸。因此，第二波纹增强件14的线与第一波纹增强件12的线相割。

第一波纹增强件12布置在波纹密封膜2的第一系列的波纹4中。应当理解的是，第一波纹增强件12设置为嵌入波纹4的变型中，第一波纹增强件12的脊11与波纹4的末端7相对。

第二波纹增强件14布置在波纹密封膜2的第二系列的波纹6中。因此，应当理解的是，第二波纹增强件14设置为嵌入波纹6的变形中，第二波纹增强件14的形状与波纹密封膜2的第二系列的波纹6的波纹的形状互补。

还应当理解的是，第二波纹增强件14的线与第一波纹增强件12的线之间的相交部位于波纹密封膜2的节点10的下方。

在纵向方向L将两个第一连续的波纹增强件12分开的距离大于第二波纹增强件14的宽度。在横向方向T上将两个第二连续的波纹增强件14分开的距离小于第一波纹增强件12的宽度。

为了将位于波纹密封膜2的第一部分的边缘65处的第一波纹增强件12与波纹密封膜的第一部分附近的第二部分的第一波纹增强件12相连接，连接部件16被装配在波纹密封膜2的第一部分的第一波纹增强件12中和波纹密封膜的第二相邻部分的第一波纹增强件12中。根据本发明，延伸超出波纹密封膜2的第一部分的边缘65的连接部件16是杆19，其是实心的或空心的，并且以直线方式延伸。在这种情况下，这样的杆由单种材料制成，并且从一端到另一端是一体的。杆19也可以由彼此组装的若干部件形成。

根据本发明，呈十字件17形式的连接部件16布置在波纹密封膜2的第一波纹增强件12和第二波纹增强件14中，使得波纹增强件12、14在波纹密封膜2的一系列的波纹4、6下方彼此连接。因此，将这样的十字件17放置为与节点10共线。十字件17的结构将在下面的图5的详细描述中列出。

图2示出了以下部件的结构：波纹密封膜的第一波纹增强件12、呈杆19形式的连接部件16，以及在波纹增强件12中的该连接部件的阻塞装置36。根据本发明，以下特征也适用于第二波纹增强件14和插入这些第二波纹增强件14中的连接部件16。

杆19为平行六面体的形式，其具有从一个纵向端到另一纵向端相同的矩形或正方形截面。杆19在波纹密封膜的纵向方向L上具有第一部分50和与第一部分50相对的第二部分52。

波纹增强件12包括上部18和基板20。当在截面HT中观察时，上部18由第一凸壁21a和第二凸壁21b构成，它们由脊11终止。应当理解的是，波纹增强件12的上部18的形状与波纹密封膜的第一系列的波纹的波纹形状互补。

根据本发明的实施例，上部18被纵向冲压，形成内部凹部60。内部凹部60因此允许惰性气体的循环或促进通过波纹密封膜的泄漏检测。

有利地，上部18包括两个内部腹板34，它们增强第一波纹增强件12的上部18。两个内部腹板34彼此相交，以在内部凹部60中形成十字件。

第一波纹增强件12基板20纵向延伸的长度大于上部18的长度。以此方式，如图2所示，基板20具有凸出部分32，其纵向地凸出超过第一波纹增强件12的上部18。该结构特征使得能够在节点的区域中产生间隙，从而使得能够防止节点与第一波纹增强件12之间的任何机械干涉。

第一波纹增强件12的基板20包括上基板壁22、基板开口(其在图4中可见)和两个横向壁26a、26b，这些基板壁22、26a、26b和基板开口生成空间29，在该空间中容纳杆19形式的连接部件16。

根据本发明的实施例，基板开口(其在图4中可见)设置在第一波纹增强件12的基板20的下壁24中。装配罐壁时，基板开口允许经由底部接取空间29，而不是经由在纵向方向L上两个膜之间的滑动。

根据本发明的实施例，第一波纹增强壁30a和第二波纹增强壁30b可以界定将下壁24连接到上壁22的空间29。这些波纹增强壁30a、30b增强了基板20，特别是使基板20即使在很大的压力下也能保持其形状。

在安装罐壁之后，杆19被容纳在两个第一相邻的波纹增强件12的基板20的空间29中。更具体地，杆19的第一部分50容纳在第一波纹增强件12的基板20的空间29中，且杆19的第二部分52容纳在第二第一相邻的波纹增强件12的基板20中并与同一系列的波纹4对齐。

图2实施了根据本发明的连接部件16的第一阻塞装置36。在这种情况下，阻塞装置36是粘合剂38，其至少在基板20的上壁22上延伸，与连接部件16相对。因此，应当理解的是，至少在与用箭头I表示的组装方向相反的方向上，粘合剂38与连接部件16接触并将连接部件16保持在基板20的空间29中。应该注意的是，该组装方向I可以与纵向方向L平行，也可以与竖直方向V平行。

粘合剂38的位置不限于上壁22，粘合剂38也能够定位在两个增强壁30a、30b之一的区域中。

图3示出了用于将连接部件16固定在第一波纹增强件12的基板20中的第二变型。尽管阻塞装置36有所不同，但图2所示的第一波纹增强件12的所有技术特征都适用于图3的第一波纹增强件12。

在这种情况下，杆19形式的连接部件16被力配合在第一波纹增强件12的基板20的空间29中。力配合应理解为组装，其中杆19和基板20的空间29在其相应的壁之间没有任何游隙。实际上，将波纹增强壁30a和30b分开的距离严格小于在横向方向T上测得的连接部件16的宽度C。通过力配合进行的阻塞至少在与箭头I所示的组装方向相反的方向上进行。应当注意，该组装方向I可以与纵向方向L平行，也可以与竖直方向V平行。

根据本发明的实施例，仅臂19的第一部分50被用力插入第一波纹增强件12的基板20的空间29中。杆19的第二部分52从第一波纹增强件12中解放出来，第二部分12可用于接收相邻波纹密封膜部分的第一波纹增强件。

图4示出了用于将连接部件16固定在第一波纹增强件12的基板20中的第三方法。图4示出了波纹密封膜2、第一波纹增强件12、第二波纹增强件14和连接部件16。

第一波纹增强件12被放置在波纹密封膜2的第一系列的波纹4下方。这些第一波纹加强件12中的一个是该系列中的第一个，并且被放置成直接邻近波纹密封膜部分2的边缘65。

杆19的第一部分50被插入基板20的空间29中，并且与第一部分50纵向相对的第二部分52延伸超出波纹密封膜部分2的边缘65。

第一波纹增强件12具有通过基板20的下壁24设置的基板20的开口62。该特征有利于将波纹密封膜2的部分彼此组装，因为它使得旨在被定位成被压在杆19的两个部分52(其延伸超出第一波纹密封膜部分2)上的波纹密封膜部分2已经抵靠罐壁固定。

为了使杆19在组装期间不会从第一波纹增强件12的空间29中脱出，阻塞装置36呈材料变形40的形式，其将杆19阻塞在第一波纹增强件12的基板20的空间29中，至少在与连接部件16在纵向方向L上在第一波纹增强件12中的组装方向I相反的方向上。变形40产生腔66，从而使杆19能够在纵向方向L上被阻塞在位于波纹密封膜部分2的边缘65处的第一波纹增强件12的基板20中。

变形40涉及杆19的材料向基板20的横向壁26a、26b之一的材料的运动。根据本发明，变形40和腔66是通过手动或自动冲压产生的，并且应当理解，该操作是在将连接部件16插入第一波纹增强件12中之后进行的。

图4以非限制性方式示出了杆19和第一横向壁26a之间的单个变形40和腔66。根据本发明，在杆19和第二横向壁26b之间也可能产生变形40和腔66。

根据本发明的关于变形40及其腔66的另一替代或另外的实施例，阻塞装置36可以是第一波纹增强件12的基板20的下壁24的材料变形72，也使用手动或自动冲压产生。材料变形72的技术特征将在图6中列出。

图4还示出了连接部件16的第二配置，当其布置在节点下方时，在第一波纹增强件12的线与第二波纹增强件14的线的交点处。连接部件16在这种情况下是十字件17的形式，并且十字件可以插入两个第一波纹增强件12和两个第二波纹增强件14中。

图5示出了根据本发明的第二实施例的连接部件16。图5的连接部件16呈十字件17的形式。十字件包括中心部分46，从该中心部分，第一对臂42在纵向方向L上延伸且第二对臂44在横向方向T上延伸。第一对臂42和第二对臂44一起形成十字件17。

第一对臂42被插入波纹密封膜的第一系列的波纹的两个第一连续波纹增强件中。第二对臂44的宽度和长度小于第一对臂42，且它们被插入波纹密封膜的第二系列的波纹的两个第二连续波纹增强件中。

十字件17还可以具有间隙70，该间隙70使得能够借助于波纹增强件的基板的下壁的材料变形来实现阻塞装置。

图6是沿材料变形72的平面D(其在图4中可见)的截面。对于图6中未列出的波纹增强件12的元件，请参考对图2或3的描述。

图6所示的连接部件16为十字件17的形式。然而，应当理解，图6所示的阻塞装置36的实施例也用于阻塞杆，只要该十字件17或杆包括间隙70即可。该间隙70呈连接部件16的通孔的形式，但是也可以是设置在连接部件16中的盲孔。这样的间隙70在图6所示的三面体的竖直方向V上延伸。

当将连接部件16插入到波纹增强件12的基板20的空间29中时，冲头71然后通过向波纹增强件12的基板20的下壁24施加机械压力使波纹增强件12变形以产生材料变形72。

因此，本发明通过允许相对于波纹增强件的基板的连接部件的阻塞来实现固定的目的。

然而，本发明不限于专门描述和说明的装置和配置，并且还适用于等同的任何装置或配置以及这些装置或配置的任何组合。特别地，不言而喻的是，它适用于任何形状和/或尺寸的波纹密封膜。