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Selbsttätig wirkende Einrichtung zum Abführen des Wassers von Niederschlägen ausgesetzten Schwimmdächern an Speicherbehältern
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tung für den Wasserabzug aufweist, Fig. 2 eine teilweise geschnittene Ansicht der Einrichtung nach Fig. 1,
Fig. 3 eine Draufsicht auf die Einrichtung nach Fig. 2, Fig. 4 bzw. Fig. 5 eine zum Teil geschnittene
Seitenansicht, welche die Lage der Einzelteile der Einrichtung veranschaulicht, wenn das zugehörige
Dach schwimmt bzw. aufsitzt, und Fig. 6 eine zum Teil geschnittene Teil-Seitenansicht einer abgeän- ; derten Ausführungsform der erfindungsgemässen Einrichtung, wobei die Massstäbe der Fig. 2 - 6 gegenüber dem der Fig. 1 stark vergrössert sind.
Der Speicherbehälter 10 nach Fig. 1 ist besonders für die Speicherung von Rohöl, Rohpetroleum, Ben- zin oder anderer leichter flüssiger Kohlenwasserstoffe eingerichtet und mit einem Schwimmdach 20 ver- sehen, das mit einer erfindungsgemässen Einrichtung 30 zum Abführen des Wassers ausgestattet ist. Der
Behälter 10 weist eine im wesentlichen zylindrische Seitenwand 11, deren oberes, offenes Ende von einem nach aussen wegstehenden und an seinem Rande nach unten gebogenen Randflansch 12 umgeben ist, und einen im wesentlichen kreisförmigen Boden 13 auf, der unmittelbar auf dem Erdreich aufruhen kann. In dem Boden 13 ist ein seichter Sumpf 14 vorgesehen, der über ein Abzugsrohr 15 an ein ausserhalb befind- liches und nicht dargestelltes Rohrsystem angeschlossen ist. Am Ende des Abzugrohres 15 ist ein normalerweise geschlossenes Absperrorgan 16 angesetzt.
Das Dach 20 besteht im wesentlichen aus einem ringförmigen Tragkörper 21, welcher auf der in dem
Behälter 10 gespeicherten Flüssigkeit schwimmt und aus einer Decke 22, die sich innerhalb des Trag- körpers 21 erstreckt, und mit diesem dicht verbunden ist. Die Decke 22 ist im allgemeinen aus einer An- zahl von z. B. sektorförmigen Blechen aufgebaut, die untereinander und mit dem Tragkörper 21 verschweisst sind, so dass eine Einheit entsteht, die keine Durchbrechungen aufweist. Der Tragkörper ist von der Seiten- wand 11 des Behälters 10 distanziert. In dem frei bleibenden Ringraum ist eine ringförmige Dichtung 23 untergebracht.
Diese Dichtung kann von gebräuchlicher Konstruktion sein, ist meistens an der Aussenfläche des Tragkörpers 21 angeordnet und zum dichten Gleiten entlang der zylindrischen Innenwand des Behälters eingerichtet. Der Tragkörper 21 weist ferner eine Stützkonstruktion auf, die aus einer Anzahl von nach unten ragenden Füssen 24 besteht, auf denen das Dach 20 aufruht, wenn es bei praktisch zur Gänze abge- zogener Flüssigkeit nicht mehr schwimmt. Das Dach 20 hebt sich und fällt mit dem Spiegel der im Tank oder Behälter aufgespeicherten Flüssigkeit, solange sich in diesem genug Flüssigkeit befindet, um das
Schwimmen zu ermöglichen. Die Dichtung 23 hält dabei, unabhängig von der jeweiligen Lage des Daches, einen dichten Abschluss zwischen diesem und der Seitenwand 11 aufrecht.
Die in den Fig. 2 und 3 genauer dargestellte Einrichtung 30 für den Abzug des Wassers besteht im we- sentlichen aus einem Gleitschaft 31, der als Rohr ausgebildet ist, das eine in der Decke 22 des Daches nahe der Mitte angeordnete Öffnung 22a durchsetzt. Diese Öffnung ist von einem mit der Wand der Decke dicht verbundenen kurzen ringförmigenKragen32 umgeben, dessen oberes Ende bei 32a mit Gewinde ver- sehen ist. Auf den Kragen ist eine Haube 33 mit einer Mittelöffnung 33a aufgeschraubt. In Nähe seines in einem tieferenNiveau als der Dachrand liegenden, oberenRandes mit einer als Innenflansch ausgebildeten ringförmigen Abstützung 34 versehen, der eine ringförmige Abstützung-35 am Boden der Haube gegenüber- liegt.
Die beiden Abstützungen sind mit dem Kragen bzw. dem Haubenboden dicht verbunden, z. B. ver- schweisst. Zwischen den beiden Abstützringen ist eine Dichtung 36, beispielsweise ein Ring aus weichem synthetischem Gummi, Neopren od. dgl. untergebracht, die an dem Rohr 31 dichtend anliegt und dieses führt. Das obere Ende des Rohres ist mit einer Anzahl von nach aussen vorspringenden Zapfen 37 versehen, die als Anschläge mit der Haube zusammenwirken und in Verbindung mit dieser die Abwärtsbewegung des
Rohres in bezug auf den Kragen 32 begrenzen.
Das untere Rohrende trägt eine Pfanne 38 ; die aus einem
Boden 39, einer nach oben verlaufenden Seitenwand 40, die mittels einer Anzahl von radial verlaufenden, in Winkelabständen voneinander angeordneten Armen 41 mit dem Rohr 31 verbunden ist. An dem Boden
39 ist ein beispielsweise als Platte 42 ausgebildetes Gewicht angesetzt, um die Pfanne'38 und mit dieser das Rohr 31 durch den Einfluss der Schwerkraft nach unten zu ziehen. Die Seitenwand 40 der Pfanne 38. reicht über das untere Ende des Rohres 31. Der Zweck dieser nach oben offenen Pfannenkonstruktion wird später beschrieben.
An der oberen Seite der Decke 22 ist ein kurzer Ringkragen 43 dicht angesetzt, der den Kragen 32 umgibt. Er hat eine etwas kleinere Höhe als der Kragen 32 und begrenzt mit diesem einen ringförmigen, nach aussen offenen Kanal 44, in dem sich abzuziehendes Wasser ansammeln kann. Der Ringkragen bildet einen Teil der Vorrichtung für den normalen Wasserabzug für das Schwimmdach, die ausserdem einen von dem Dach zu dem unteren Teil des Behälters führenden und innerhalb desselben angeordneten, flexiblen Schlauch 45 aufweist. Das obere Ende des Schlauches 45 ist durch eine in dem Deck vorgesehene Öffnung geführt und an eine Öffnung in der Seitenwand des Ringkragens dicht angeschlossen.
Das untere Schlauchende ist mit einem Rohransatz 46 im unteren Teil der Seitenwand 11 des Tanks in Nähe des Bodens
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verbanden, an den noch ein von Hand zu betätigendes Absperrorgan 47 angeschlossen ist. Das Ventil 47 ist normalerweise geschlossen, so dass ein Austritt von gespeicherter Flüssigkeit vermieden wird, die durch im Schlauch etwa vorhandene Löcher in diesen eintreten könnte, wird jedoch geöffnet, wenn das Ablaufen von auf dem Schwimmdach befindlichem Wasser freigegeben werden soll. In diesem Fall fliesst das auf dem Deck angesammelte Wasser über den Rand des Ringkragens in den Ringkanal 44 und von dort durch den Schlauch 45, den Rohransatz 46 und das geöffnete Absperrorgan 47 ins Freie.
Das Rohr 31 wird unter dem Einfluss des Gewichtes, wie in Fig. 4 dargestellt ist, immer in seine tiefste Lage gezogen, wenn das Dach 20 schwimmt. Anderseits berührt das Gewicht den Boden, wenn das Dach nicht mehr schwimmt, und bewegt dabei das Rohr in seine höchste Stellung gegenüber der Decke 22, wie in Fig. 5 gezeigt ist. Wenn die Einrichtung 30 bei schwimmendem Dach die Stellung nach Fig. 4 einnimmt, so wird das auf dem Deck 22 sich ansammelnde Wasser so hoch steigen, bis es die Haube 33 überspült und in das offene obere Ende des Rohres 31 eintritt, durch dieses in die Pfanne 38 und von dort in die gespeicherte Flüssigkeit gelangt. Das eingetretene Wasser, das schwerer als die im Tank befindliche Flüssigkeit ist, setzt sich im Sumpf 14 zusammen und kann von dort durch das Abzugsrohr 15 entweichen, wenn das Absperrorgan 16 geöffnet wird.
Wenn das Dach 20 nicht schwimmt und die Hilfseinrichtung 30 sich in der in Fig. 5 dargestellten Lage befindet, in der sie für den Wasserabzug nicht wirksam ist, reicht das obere Ende des Rohres 31 weit genug über die Aussenfläche des Deckes 22, um das Eintreten von Wasser, das sich dort angesammelt hat, in das Rohr zu unterbinden.
Bei einer Konstruktion der Einrichtung, die der in den Fig. 4 und 5 dargestellten Ausführungsform der Erfindung entspricht, können die in diesen Figuren eingetragenen Abstände A, B, C, D je nach der Dichte der gespeicherten Flüssigkeit beispielsweise die folgenden Werte haben : = 75-100 mm, B = 450 - 610 mm, C = 1800 - 2750 mm, D = 305 mm. Das heisst also, dass z. B. der höchste Punkt der Haube 33 um 75 - 100 mm über dem höchstenPunkt der Decke 22 liegen, der vertikale Abstand zwischen dem Rand der
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schwimmendem Dach durch die strichlierte Linie 50 angedeutet. Dieses Niveau liegt meistens in der Höhe der
Dichtung 23 und dementsprechend unter der Oberseite des Tragkörpers.
Ein Austreten der gespeicherten Flüssig- keit ist nicht zu befürchten. da die Pfanne und das in diese eintauchende Rohr 31 stets mit Wasser gefüllt ist, die Dichte der Flüssigkeit unter der Dichtes des Wassers liegt und der Abstand C ausreichend bemessen ist,
Auch wenn das Dach 20 sich gegen eine Stellung bewegt, in der es nicht schwimmt, kann die in dem
Behälter enthaltene Flüssigkeit nicht durch das Rohr 31 auf die Oberfläche der Decke 22 austreten. Bei der erfindungsgemässen Konstruktion gibt es aber kein Zurückströmen der Flüssigkeit durch das Rohr 31, weil dieses über die Decke 22 hinaussteht bzw. über diese hinausgeschoben wird, wenn sich bei der Abwärtsbewegung des Daches 20 das Gewicht 43 am Boden 13 abstützt.
Wegen dieser Bewegbarkeit des Gewichtes 42 und der Pfanne 38 in bezug auf das Deck 22 beim Aufsetzen des Daches auf den Boden, ist es überflüssig, einen mit der Hilfseinrichtung für den Wasserabzug zusammenwirkenden Sumpf im Boden 13 des Behälters
10 vorzusehen. Es sei bemerkt, dass bei auf dem Behälterboden aufsitzenden Füssen 24 die Decke 22 sich z. B. 760 - 920 mm über der Bodenfläche befindet, so dass zwischen dieser und der Decke ausreichender Raum verbleibt, um die Pfanne 38 mit dem Gewicht 42 unterzubringen.
Die in Fig. 6 dargestellte abgeänderte Ausführungsform 60 der Einrichtung für den Wasserabzug ist grundsätzlich von gleicher Konstruktion, wie die oben beschriebene Einrichtung 30. Das die Decke 22 durchsetzende Rohr weist in diesem Fall einen starren mittleren Abschnitt 61 und einen oberhalb und einen unterhalb der Decke verlaufenden, beweglichen Abschnitt 62 bzw. 63 auf. Bei dieser Einrichtung ist der mittlere Rohrabschnitt 61, der die Öffnung in der Decke 22 durchsetzt, mit dieser dicht verbunden, z. B. verschweisst, wie bei 64 angedeutet ist.
Der obere und der untere Abschnitt können je aus einem Rohr bestehen, dessen eines Ende mit dem festen Rohrabschnitt über ein Schlauchstück aus z. B. synthetischem Gummi, Neopren od. dgl. verbunden ist. Bei dieser Ausführungsform ist der Gleitschaft als im wesentlichen lotrecht verlaufende Stange 65 ausgebildet, die in dem Kragen 66 verschiebbar und gegenüber diesem gedichtet ist. Das untere Ende der Stange 65 trägt die nach oben offene Pfanne 68. Ein Rohransatz 69 ist im unteren Teil der zylindrischen Seitenwand der Pfanne 68 angeordnet. An dem äusseren Ende dieses Ansatzes ist das Ende des unterhalb der Decke 22 verlaufenden Leitungsabschnittes 63 angesetzt. Das obere Ende der Stange trägt einen Ausleger 70, an dem mittels eines biegsamen Organs 71, z.
B. einer Schnur, Kette od. dgl. das äussere Ende
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des Leitungsabschnittes 62 aufgehängt ist. Der obere Teil der Stange 65 trägt ferner einen Anschlag 72. der mit der Haube 73 zusammenwirkt, die am oberen Teil des Kragens 66 angeordnet ist, und begrenzt auf diese Weise die Abwärtsbewegung der Stange. Der Kragen 66 ist wieder von dem Ringkragen 43 um- geben, der mit dem der normalen Wasserabfuhr dienenden Schlauch 45, wie vorher beschrieben, verbunden i ist.
Die Wirkungsweise der Hilfseinrichtung 60 ist die folgende :
Wenn das Dach 20 schwimmt, so wird der Stab 65 durch die Einwirkung des Gewichtes 74, das an der
Pfanne 68 angebracht ist, nach unten gezogen, so dass der Anschlag 72 mit der Haube 73 zusammenwirkt und der Ausleger 70 in seine Tiefstellung gebracht wird und auch die Pfanne 68 ihre tiefste Stellung einnimmt. Der Leitungsabschnitt 63 ist zwischen der Pfanne und dem mittleren Rohrabschnitt 61 ausgestreckt und der Ausleger 70 hat das äussere Ende des Leitungsabschnittes 62 in eine im wesentlichen im Niveau des Oberteiles der Haube 63 liegende Stellung abgesenkt.
Wenn die normale Wasserabfuhr durch den
Schlauch 45 gesperrt ist, kann dann auf der Oberfläche des Decks 22 angesammeltes Wasser, wenn es ein bestimmtes Niveau erreicht hat, in das offene Ende des Leitungsabschnittes 62 eintreten, und durch diei sen, das anschliessende Rohrstück 61 und den Leitungsabschnitt 63 in die Pfanne 68 fliessen. Aus der Pfan- ne 68 tritt das Wasser in die im Behälter 10 aufgespeicherte Flüssigkeit über, wie vorher beschrieben.
Wenn das Dach 20 sich in seine nicht schwimmende Stellung bewegt, berührt das Gewicht 74 den
Behälterboden 13, hebt die Pfanne 68 und die mit ihr fest verbundene Stange 65, bis diese beim Auf- setzen der Füsse 24, von denen das Dach getragen wird, in seine höchste Lage gelangt. Beim Ausschieben der Stange nimmt der Ausleger 70 das mit ihm über das Aufhängeorgan 71 verbundene Ende des Lei- tungsabschnittes 62 mit und hebt es dabei über die Decke 22 hoch, so dass ein Zurückfliessen der in dem
Tank befindlichen Flüssigkeit durch die miteinander verbundenen Leitungsabschnitte 61, 62 und 63 verhin- dert ist.
Wenn die Pfanne 6'8 bei der Bewegung des Daches 20 in seine nicht schwimmende Stellung geho- ben wird, so wird auch die Stange 65 nach aussen bewegt, und die mit der Stange bewegbaren Enden der
Leitungsabschnitte 62 bzw. 63 werden gehoben, wobei deren Vertikalabstand konstant bleibt, u. zw. un- abhängig von der Lage des Schwimmdaches 20. Es ist daher leicht einzusehen, dass die Einrichtung 60 in ihre wirksame Stellung gebracht wird, wenn das Dach 20 schwimmt und in eine unwirksame Stellung, wenn das Schwimmdach sich gegen seine nicht schwimmende Lage bewegt.
Aus dem Gesagten ergibt sich, dass die erfindungsgPTIlässe Einrichtung eine verbesserte und vereinfachte
Konstruktion bzw. Anordnung darstellt, die zum Abzug des Wassers, das sich auf Schwimmdächern an- sammelt, wirksam wird, wenn ein solcher Abzug bei schwimmendem Dach nicht durch die Normalen- richtung herbeigeführt werden kann. Diese neue Einrichtung verhindert mit Sicherheit ein Austreten bzw.
Rückfliessen von Flüssigkeit aus dem Tank als Folge einer Bewegung des Daches in eine Stellung, in der es nicht schwimmt.- PATENTANSPRÜCHE :
1. selbsttätig wirkende Einrichtung zum Abführen des Wassers von Niederschlägen ausgesetzten Schwimmdächern an Speicherbehältern für Flüssigkeiten, die sich mit Wasser nicht vermischen und leichter als dieses sind, die auf-Niveauänderungen des Daches anspricht, das bei entleertem Behälter sich mit einer Stützkonstruktion auf den Behälterboden aufsetzt und eine tiefer als der Dachrand liegende Decke aufweist, die eine Leitung mit einem oberhalb der Decke liegenden Einlass und einem unterhalb der Decke liegenden Auslass trägt, gekennzeichnet durch einen in einer Öffnung (22a) der Decke (22)
in einer Füh- rung abgedichtet verschiebbaren Gleitschaft (31, 65), mit dessen oberem Ende der oberhalb der Decke liegende Einlass und mit dessen unterem Ende der unterhalb der Decke liegende Auslass in unveränderbarem
Vertikalabstand (C) verbunden sind und der beim Aufsetzen des Schwimmdaches in eine ausgefahrene, für den Abfluss unwirksame sowie beim Abheben des Daches unter dem Einfluss seines Gewichtes oder einer zusätzlichen Kraft in eine für den Abfluss wirksame, eingefahrene Stellung bewegbar ist.