支承块及生产方法与流程

1.本发明涉及一种用于存放用于低温液体(特别是液化气、lng、lpg、乙烯等)的罐体的支承块及其生产方法，支承块由致密层压木形成，致密层压木由单板形成，单板用合成树脂浸渍并被堆叠，堆叠物随后在高温下致密化以形成致密层压木，支承块形成面向罐体的支承侧，以便与罐体连接。此外，本发明还涉及一种具有支承块的罐体、一种具有支承块的船舶和一种用于生产支承块的气凝胶用途。


背景技术：

2.致密层压木是众所周知的，被用于各种技术领域。特别是由于其优越的电气性能，它通常被用作填充有油的电力变压器、涡轮发电机的转子和需要支撑重物的类似位置中的电气和隔热材料。
3.由din en 61061定义和技术描述的致密层压木，通常由单板生产，单板通常是通过对树干进行平切或旋切而生产的。因此，平切单板和旋切单板之间存在区别。然后，用合成树脂浸渍(特别是浸泡或涂覆)单板，并进行堆叠，随后在高温下使堆叠物致密化或压缩，以形成致密层压木，术语“高温”特别表示100℃至300℃的温度范围，优选地在150℃的范围。
4.本专利申请中提到的所有技术规范都是指在本专利申请的优先权日期的决定性日期适用的版本。
5.此外，使用致密层压木来形成用于存放用于低温液体的罐体的支承块是已知的。所述致密层压木是用合成树脂浸渍的，从而可以由致密层压木形成足够稳定的支承块。罐体通常由形成用于罐体的固定支承体或浮动支承体的若干支承块或支承系列来支撑。致密层压木非常适于形成这样的支承块，因为它具有良好的隔热性能。在支承块的支承侧，即面向相应罐体的支承侧，支承侧的温度可以是-160℃或更低，例如，当由金属制成的罐体填充有低温液体时。同时，远离罐体的下侧或支承块的支承下侧的温度例如可以是-30℃到0℃或更高。因此，支承块的高度的尺寸设计成使得达到理想的绝缘效果。特别是当罐体安装在船舶中时，与支承块相邻的任何部件都必须不能被冷却到0℃以下，因为这可能导致部件的脆性断裂，或者因为部件必须不能被冷却到某个允许的温度以下。通过将钢(特别是用于船舶的钢)冷却到0℃以下，其弹性极限会有很大的改变。
6.例如，根据ep 1 945 498 b1知道这种支承块的类似布置。然而，经验表明，支承块可能会出现不希望出现的裂缝。这可能发生在由于罐体被填充而使支承块在支承侧被快速冷却时。由于致密层压木的良好隔热效果，从支承侧开始朝向支承块内部的冷却过程仅非常缓慢地进展，使得在支承侧区域中支承块内可能出现较大的温差，从而可能出现在支承侧形成裂缝的张力。可能的裂缝会导致相应支承块的强度下降，甚至破坏。此外，裂缝上形成的冰也会降低绝缘效果。


技术实现要素：

7.因此，本发明的目的是提出用于存放用于低温液体的罐体的支承块或具有支承块的罐体、具有罐体的船舶和生产支承块的方法，支承块在工作寿命方面有所提高。
8.这一目的是通过具有权利要求1得特征的支承块、具有权利要求20的特征的罐体、具有权利要求21的特征的船舶、具有权利要求22的特征的方法和具有权利要求23的特征的气凝胶的用途来实现的。
9.根据本发明的用于在船舶中存放用于低温液体(特别是液化气、lng、lpg、乙烯等)的罐体的支承块由致密层压木形成，致密层压木由单板形成，单板用合成树脂浸渍并堆叠，堆叠物随后在高温下被致密化，以形成致密层压木，支承块形成面向罐体的支承侧以便与罐体连接，致密层压木的支承侧中形成间隙，间隙基本上与支承侧正交地延伸，间隙由气凝胶填充。
10.已经发现根据本发明的支承块由于在支承侧中形成并填充气凝胶的间隙，其强度性能并不明显低下，因为压力基本上施加至支承侧。此外，间隙防止在支承侧的区域中形成不希望的裂缝。因为间隙在支承侧的区域中延伸穿过支承块，所以支承块的支承侧被分成至少两个表面区域。布置在间隙中的气凝胶具有特别好的隔热性能，并且是疏水性的。同时，气凝胶是柔韧的，可以抵消由于间隙区域中的温度膨胀而导致的张力，或补偿致密层压木中的收缩。此外，气凝胶良好的隔热性能允许间隙相对较窄地形成，从而支承块的强度基本上不受影响，而且致密层压木在间隙的任一侧仍是热分离的。同时，用气凝胶填充间隙有效地防止污物、水等渗透到间隙中。总的来说，这可以防止因热应力而导致的裂缝形成，并且从而延长支承块的工作寿命。
11.间隙可以形成为从支承块的与支承侧相邻的侧向表面延伸到支承块的与支承侧相邻的相对的侧向表面。因此，间隙可以从侧向表面连续延伸到相对的侧向表面。然而，原则上，间隙也可以只形成在支承侧的一部分中。
12.间隙可以穿透支承块的部分，优选地达到支承块的高度的20％、35％、50％或70％。这意味着在这种情况下，间隙没有完全分割支承块，而只是部分地分割支承块。支承块的高度是指从支承侧到支承块下侧的距离。那么，间隙在支承块中从支承侧开始朝向下侧形成。根据支承侧和下侧之间的预期温差，可以相应地形成与高度有关的间隙。因此，可以确保即使是在支承块中较深的区域中，也可以防止由于张力而形成裂缝。
13.有利的是，间隙的底部可以形成为具有半径。半径防止在间隙的底部出现缺口效应。例如，该半径可以对应于间隙宽度的一半。
14.此外，半径可以由直径大于间隙宽度的孔形成。这种类型的孔安全地避免在间隙底部的缺口效应。
15.间隙可以形成为在支承块的圆周上连续延伸。因此，间隙可以在支承块的整个圆周上延伸：从支承侧开始，越过支承块的相邻侧向表面，越过下侧，朝向相邻侧向表面的相对的侧向表面，并回到支承侧。在这种情况下，间隙不会完全穿透支承块。通过这种方式可以防止在支承块的外表面因热应力而形成裂缝。例如，间隙可以由支承块上的周向锯缝形成。
16.支承块可以由第一块和第二块形成，这两个块借助粘合材料牢固地彼此可连接。原则上，支承块可以形成为单件。通过由第一块和第二块形成支承块，然后将第一块和第二
块胶合在一起，可以特别容易地生产较大的支承块。支承块也可以由数量大于2的块形成，例如4个块或5个块。同时，能够应用粘合结合，使得气凝胶设置在第一块和第二块之间。因此，气凝胶可以特别容易地设置在间隙中。块可以形成为块半体，也可以有不同的尺寸。
17.间隙可以与粘合缝在共同的平面内延伸，或相对于块的粘合缝正交地延伸。例如，通过在与粘合缝相邻的第一和/或第二块中形成凹部或在块的延伸部中形成凹部，可以特别容易地形成间隙。气凝胶可以插入凹部中，然后在将第一块和第二块胶合在一起后，所述气凝胶填充粘合缝上的间隙。可替代地，粘合缝可以相对于间隙正交地延伸，例如在间隙的底部上，从而第一块和第二块经由第三块相互连接。可以使用合成树脂或胶水作为粘合剂。
18.支承块可以具有至少一个连接手段，连接手段由致密层压木制成，并将第一块与第二块连接，连接手段能够横跨间隙。例如，连接手段可以是突起，突起在支承块内形成，然后形成间隙。因此，连接手段横跨间隙，并将支承块的第一块和第二块相互连接。可替代地，连接手段也可以是由致密层压木制成的板，该板设置在第一块和第二块上或胶合至第一块和第二块。
19.连接手段可以是在第一块和/或第二块上形成或插入第一块和/或第二块中的延伸部。延伸部可以由块中的一个或两个块形成，并可以横跨间隙。可替代地，例如，可以通过铣削在块中的一个或两个块中形成供延伸部插入的凹部。延伸部可以借助合成树脂胶合至块上。
20.支承块可以具有多个连接手段，连接手段是螺栓或杆。例如，支承块之间可以设置四个关于彼此对称的连接手段。连接手段可以以螺栓或杆的方式形成，并跨越间隙。连接手段通常可以具有任何横截面，圆形或方形横截面生成起来特别简单。如果连接手段是螺栓，则第一块和第二块可以均具有通过铣削形成的孔，连接手段插入孔中并借助合成树脂胶合。除了连接手段外，还可以提供圆形或有角的突起或板，突起或板围绕连接手段，并决定间隙的宽度。这种板可以与连接手段无关地形成，也可以以轴环的方式形成在所述连接手段上。
21.间隙的宽度与块的厚度之比可以是1：30至1：50，块的厚度优选地是相等的尺寸。与块的厚度相比，间隙相对较窄，使得支承块的强度几乎不受间隙的影响。例如，间隙的宽度可以由连接手段决定。间隙的宽度也可以通过插入间隙中的板或突起以限定的方式形成。如果块的厚度是相等的尺寸，那么块就可以被廉价地大量生产。如果支承块是由两个这种块形成的，那么间隙总是穿过支承块的中心延伸。一般来说，也可以将一些块以以下方式布置成一排：形成总是相对于彼此以相同距离延伸穿过支承块的间隙。
22.间隙可以完全被气凝胶填充。因此，支承块可以形成连续的、封闭的表面，包括在间隙的区域中。这样，污物或水就无法渗透到间隙中。
23.单板可以是枫木、桦木或榉木，优选地是欧洲榉木(欧洲山毛榉)。例如，与云杉木或松木相比，欧洲榉木由于其天然的均匀性和理想的细胞结构，具有有利的机械和电气性能。也可以使用云杉木或松木，甚至是欧洲鹅耳枥木。
24.致密层压木可以以合成树脂完全浸渍，合成树脂是一种苯酚树脂。合成树脂可以在将单板致密化或压缩之前施加在单板上。合成树脂的粘度可以允许合成树脂基本上完全浸渍单板，使得可以用合成树脂完全浸渍致密层压木。例如，可以通过真空浸渍来实现完全浸渍。特别是可以使用苯酚树脂或苯酚甲醛树脂胶水，据此可以将致密层压木或单板结合
或胶合在一起，以达到防止分层的理想效果。
25.有利的是，致密层压木可以具有至少25％的重量百分比的苯酚甲醛树脂。苯酚甲醛树脂由致密层压木中苯酚树脂的硬化产生。用这种比例的苯酚甲醛树脂，可以形成致密层压木，从而具有足够的强度特性，以用作支承块。基本上可以排除致密层压木对水的吸收。
26.支承块的表面可以涂覆合成树脂。优选地，整个支承块或其表面可以涂覆合成树脂。在这种情况下，由于表面涂覆有合成树脂，可以防止水或液体进入致密层压木，因此支承块几乎是疏水的。致密层压木和/或单板的表面可以被加工，特别是被抛光和/或刨平。因此，除了最精确的公差之外，在使用致密层压木作为支承块的材料时，可以确保合成树脂的特别理想和快速的吸收。如果支承块以合成树脂完全浸渍，支承块的表面也可以不被涂覆。
27.单板可以设置成具有与堆叠物平行、交错或相切的纹理方向，纹理方向相对于间隙横向地、正交地或优选平行地可延伸。相切的纹理方向尤其对具有块状几何形状的致密层压木是有利的，因为特别是由此可以优化所需的弯曲刚度。选择特定的纹理方向或层方向也影响致密层压木的机械和隔热性能。例如，平行于层压方向或纹理方向的致密层压木的热膨胀要比横向于层压方向或纹理方向的致密层压木的热膨胀小得多。因此，层压方向或纹理方向优选地正交或平行于支承侧延伸。纹理方向可以相对于间隙竖直且平行地延伸，或者相对于间隙竖直且正交地延伸。因此，能够通过选择特定的纹理方向，依据构建环境或要求定制致密层压木的这些特性。
28.此外，致密层压木的密度可以是0.7g/cm3到0.9g/cm3、0.9g/cm3到1.1g/cm3、1.2g/cm3到1.35g/cm3或1.35g/cm3到1.4g/cm3。可以通过为致密层压木选择特定的压缩水平来实现特定的密度。压缩水平也影响致密层压木的机械和隔热性能。优选地，密度可以是1.4g/cm3。
29.支承块布置可以由至少两个支承块形成，支承块借助合成树脂牢固地彼此可连接。可以实现支承块布置，使得该布置由彼此胶合的多个支承块形成，形成粘合间隙。粘合间隙可以用合成树脂填充，从而防止污物或水渗透到粘合间隙中，并且支承块彼此牢固地机械连接。
30.根据本发明的罐体包括至少一个根据本发明的支承块。
31.罐体可以近乎圆柱形或近乎球形(类型a、b或c)。罐体可以具有多个不同的支承块，这些支承块能够存放或定位罐体。此外，罐体可以设置有补充绝缘材料，例如聚氨酯泡沫。罐体可以是燃料罐、储存罐或运输罐。
32.根据本发明的船舶具有至少一个根据本发明的罐体。船舶也可以具有多个罐体，每个罐体均具有支承块。一个支承块或多个支承块可以通过浇注树脂而紧固至罐体和/或船舶的构建元件。可以以填充材料的方式使用浇注树脂，用于将支承块相互连接，将支承块与罐体连接，和/或将支承块在船舶的货舱中与与船舶的构建元件、船舶的甲板和/或船体的地板或侧壁连接。根据支承块的形状，它可以是固定的支承体或浮动的支承体。也可以将一些支承块分散在罐体周围的半圆形中，或作为单独的大尺寸支承块分散在罐体下面。
33.船舶的进一步有利的实施方式从引用回装置权利要求1的从属权利要求的特征的描述中显而易见。
34.在根据本发明的用于生产支承块的方法中，支承块用于在船舶中存放用于低温液
体的罐体，低温液体特别是液化气、lng、lpg、乙烯等，支承块由致密层压木形成，单板用合成树脂浸渍并堆叠，堆叠物随后在高温下被致密化，以形成致密层压木，支承块形成面向罐体的支承侧，以便与罐体连接，在致密层压木的支承侧中形成间隙，间隙基本上与支承侧正交地延伸，间隙由气凝胶填充。关于根据本发明的方法的有利影响的进一步细节，请参考根据本发明的支承块的优点的描述。
35.方法的进一步有利的实施方式从引用回装置权利要求1的从属权利要求的特征的描述中显而易见。
36.根据本发明，一种气凝胶用于生产支承块，支承块用于在船舶中存放用于低温液体的罐体，低温液体特别是液化气、lng、lpg、乙烯等，支承块由气凝胶和致密层压木形成，单板用合成树脂浸渍并堆叠，堆叠物随后在高温下被致密化，以形成致密层压木，支承块形成面向罐体的支承侧，以便与罐体连接，在致密层压木的支承侧中形成间隙，间隙基本上与支承侧正交地延伸，间隙由气凝胶填充。通过使用气凝胶，可以实现由间隙形成的支承块的块部分的特别有效的热分离，同时，间隙可以被灵活地填充，从而没有污物或液体可以渗透到间隙中。
37.气凝胶的用途的进一步有利的实施方式从引用回装置权利要求1的从属权利要求的特征的描述中显而易见。
附图说明
38.下文中，将参照附图更详细地描述本发明。
39.图1示出了箱体的侧视图。
40.图2示出了第一实施方式中支承块的立体图。
41.图3示出了第二实施方式中的支承块的立体图。
42.图4示出了图3的支承块的侧视图。
43.图5示出了图3的支承块的前视图。
44.图6示出了支承块布置的立体图。
45.图7示出了第三实施方式中的支承块的立体图。
46.图8示出了第四实施方式中的支承块的立体图。
47.图9示出了图8的支承块的横向剖视图。
48.图10示出了图8的支承块的纵向剖视图。
具体实施方式
49.以示例性的方式，图1示出了带有支承块11和12的圆柱形罐体10。支承块11基本上是半圆形的，并与罐体10的纵轴线13同轴地布置在所述罐体10上。支承块11形成固定支承体14，用于防止罐体10向纵轴线13移动或罐体10相对于纵轴线13旋转。支承块12防止罐体10横向于纵轴线13浮动。罐体10用于接收低温液体，例如液化气等。
50.图2示出了由浸渍过的致密层压木形成的支承块15。致密层压木是由单板(未图示)形成的，单板用合成树脂浸渍并堆叠，堆叠物随后在高温下致密化以形成致密层压木。例如，支承块15是与a型罐体使用的支承块。支承块15形成用于安置在表面上的基座16。罐体(未图示)可以安置在支承块15的支承侧17上。在支承侧17内，致密层压木中形成间隙18。
间隙18与支承侧17正交地延伸穿过支承块15。间隙18完全被气凝胶19填充。特别地，间隙18从与支承侧17相邻的侧向表面20延伸到支承块15的与支承侧17相邻的相对的侧向表面21。
51.图3至图5的组合视图示出了另一支承块22，支承块22可以形成用于罐体(未图示)的固定支承体。支承块22由第一块23和第二块24形成，块23和24借助粘合材料(未图示)牢固地相互可连接。第一块23和第二块24是由致密层压木制成，并沿粘合缝25相互胶合。支承块22形成用于支撑罐体(未图示)的支承侧26，支承侧26上形成凹槽27，凹槽27可以接收设置在罐体外侧上的肋或中心板(未图示)。此外，在支承侧26上形成间隙28，间隙28基本上与粘合缝25对准，并且与支承侧26正交地相对于支承侧26延伸。在间隙28的底部29上，孔30延伸穿过支承块22。因此，在底部29中可以防止由间隙28产生的缺口效应。此外，间隙28完全被气凝胶31填充。致密层压木的隐含单板层32可以横向、纵向或平行于间隙28延伸。
52.图6示出了由多个块34和35组成的支承块布置33。块34和35相互胶合，并形成如图3至图5所描述的支承块22。气凝胶31设置在与支承侧36正交地延伸的间隙37内。块34和35的对39则布置成一排，从而形成粘合间隙40，额外的粘合间隙40完全被合成树脂38填充，从而牢固地连接相邻支承块22的块34和35。
53.图7示出了支承块41，支承块41形成了用于罐体(未图示)的浮动支承体42。支承块41由上块43和下块44形成，具有由不锈钢制成的中间板45。上块43和下块44沿板45相对彼此可移动。下块44形成基座46，用于安置在表面上，并且上块43形成支承侧47，用于支撑罐体。在支承侧47内，形成间隙48，间隙48在上块43的侧向表面49和50之间延伸。间隙48完全由气凝胶51填充。
54.图8示出了支承块52，支承块52可以形成用于罐体(未图示)的固定支承体。支承块52由第一块53和第二块54形成，第一块53经由螺栓55与第二块54连接，螺栓55由致密层压木制成。螺栓55均插入凹部56中，并借助合成树脂胶合，每个凹部56均是通过铣削而形成在第一块53和第二块54中的。螺栓55被板57围绕，板57决定第一块53到第二块54的距离，从而形成间隙58。因此，间隙58在支承块52的整个圆周上延伸。板57也通过借助合成树脂胶合在第一块53和第二块54上而相互胶合。因此产生的间隙58被气凝胶59填充。需要指出的是，前图中示出的实施方式可以通过具有周向间隙58的支承块52的方式由支承块形成。