DE10108320A1 - Vorrichtung zum Abdichten des Ringspalts zwischen einer Behälterinnenwand eines für eine Flüssigkeit bestimmten vertikalen Rundbehälters und einer Schwimmdecke - Google Patents
Vorrichtung zum Abdichten des Ringspalts zwischen einer Behälterinnenwand eines für eine Flüssigkeit bestimmten vertikalen Rundbehälters und einer SchwimmdeckeInfo
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Abstract
Die Erfindung beschreibt eine Vorrichtung zum Abdichten des Ringspalts zwischen einer Behälterinnenwand eines für eine Flüssigkeit bestimmten vertikalen Rundbehälters und einer Schwimmdecke, mit einem sich an die Behälterinnenwand anlegenden Dichtring, mit sich in Behälterumfangsrichtung aneinander reihenden Gleit/Dichtkörper und mit einer Vielzahl am Umfang der schwimmenden Abdeckung verteilten Andruckeinheiten, wobei mindestens einzelne dieser Andruckeinheiten mindestens einen Basisarm aufweisen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß mindestens ein erstes Federlement zumindest eines Teil eines ersten Andruckarmes bildet, der den Dichtring an einer zweiten Stelle, die von einer ersten Stelle beabstandet ist, gegen die Behälterwand drückt, daß der erste Andruckarm mit dem Basiarm kraftschlüssig verbunden ist und die Winkelrichtung und Länge des ersten Andruckarmes derart bemessen sind, daß sich der erste Andruckarm bei allen Ringspaltweiten in Relation zu dem Basisarm in entgegengesetzter Richtung zu dem Dichtring hin erstreckt und gleitend an dem Dichtring angreift, und wobei unter Ringspaltänderung der Basisarm eine Drehbewegung in einer ersten Drehrichtung ausführt und der erste Andruckarm eine Drehbwegung in einer zweiten Drehrichtung entgegengesetzt zu der ersten Drehrichtung ausführt.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abdichten des Ringspalts zwi
schen einer Behälterinnenwand eines für eine Flüssigkeit bestimmten vertikalen Rundbe
hälters und einer Schwimmdecke, mit einem umlaufenden, sich an die Behälterinnenwand
anlegenden Dichtring, mit einer Anzahl sich in Behälterumfangsrichtung aneinanderrei
hende Gleit/Dichtkörper mit sich in vertikaler Richtung erstreckenden Dichtflächen, mit
mindestens einer umlaufenden, den Ringspalt zwischen Dichtring und einer Außenwand
der Schwimmdecke überbrückenden Dichtmembran und mit einer Vielzahl am Umfang der
schwimmenden Abdeckung verteilten und an dieser befestigten Andruckeinheiten, die den
variablen Ringspalt überspannen und den Dichtring jeweils mindestens an einer ersten
Stelle gegen die Behälterinnenwand drücken, wobei mindestens einzelne dieser Andruck
einheiten mindestens einen Basisarm aufweisen, der schräg im Ringspalt angeordnet ist,
sich zwischen Dichtring und Schwimmdecken-Außenwand erstreckt und zumindest an
dem Dichtring oder der Schwimmdecken-Außenwand anliegt und dessen Winkelstellung
zum Dichtring sich bei Änderung der Ringspaltweite ändert, wobei die Andrückung des
Dichtrings durch mindestens ein erstes Federelement unterstützt wird und wobei das erste
Federelement und der Basisarm derart miteinander verbunden sind, daß bei enger wer
dendem Ringspalt die Andruckkraft gegen den Dichtring erhöht wird.
Derartige Dichtungsanordnungen finden vornehmlich in baustellenseits gefertigten Groß
behältern mit vertikaler Achse Verwendung, die auch als Schwimmdachtanks oder Festdachtanks
bezeichnet werden. Solche Behälter besitzen eine Schwimmdecke, die von der
Flüssigkeit getragen wird und die mit dem verändernden Flüssigkeitsspiegel aufsteigt oder
absinkt. Die zur Abdichtung des Ringspalts zwischen Behälterwand und dem Rand der
Schwimmdecke eingesetzte Dichtungsanordnungen werden von der Schwimmdecke
selbst getragen. Aufgrund von Behälterovalitäten und exzentrischer Schwimmlage der
Schwimmdecke können die konstruktiv geplanten Ringspaltweiten eines zentrisch
schwimmenden Dachs von etwa 150 bis 300 mm zu realen Ringspaltweiten in der Praxis
bei extremen Tankovalitäten und exzentrischer Schwimmlage von 500 bis 600 mm errei
chen.
Die eingesetzte Dichtungsanordnung hat nicht nur die Aufgabe, den sich bei vertikaler und
horizontaler Bewegung der Schwimmdecke auftretenden, veränderlichen Spalt wirkungs
voll abzudichten, sondern gleichzeitig die Schwimmdecke selbst gegenüber dem Behäl
termantel zu zentrieren.
Soweit in der vorliegenden Beschreibung von Schwimmdecke gesprochen wird, so sind
darunter zum einen Innenschwimmdecken von Festdachtanks und zum anderen
Schwimmdächer von Schwimmdachtanks zu verstehen.
Dichtungsanordnungen der betrachteten Art umfassen im wesentlichen drei Grund
elemente:
- - Trag- und Andruckeinheiten
- - ein behälterwandseitig anliegendes, ringförmig geschlossenes Kontaktelement, z. B. in der Form von Gleitblechen
- - mindestens eine, den Ringspalt zwischen Kontaktelement und Schwimmdecke überspannende, flexible Dichtungsmembran.
Aus der US-PS 2,892,795 ist eine Trag- und Andruckvorrichtung bekannt, die aus einer
vierarmigen, gewichtsbelasteten Andruckschere besteht, die bei der Dichtung und Zentrie
rung von Schwimmdecken einsetzbar ist. Bei dieser Andruckschere erstreckt sich ein Stab
von einer unteren Kante der Schwimmdecke schräg nach oben zu dem an der Behälterin
nenwand anliegenden Gleitblech. Ein zweiter Stab erstreckt sich von der oberen Kante der
Schwimmdecke schräg nach unten und ist an dem Kreuzungspunkt mit dem ersten Stab
gelenkig verbunden. Dieser zweite Stab ist dann unter einem rechten Winkel zur Behälter
achse hin abgewinkelt und trägt an seinem unteren Ende ein Gewicht, das unter Einwir
kung der Schwerkraft diese Scherenanordnung spreizt und somit das Gleitblech bzw. den
Dichtring an die Behälterinnenwand andrückt. Die Änderung der Andruckkräfte dieser
Scherenanordnung bei enger werdendem Ringspalt verläuft stark degressiv und führt zu
einer nicht befriedigenden Zentrierung der Schwimmdecke. Auch ist eine Andrückung auf
der Höhe des Flüssigkeitsspiegels nicht vorgesehen.
Eine weitere Dichtungsanordnung mit einzelnen Andruck- und Tragelementen ist aus der
US-PS 3,565,279 bekannt. Die Teile der einzelnen Andruck- und Tragelemente sind in
Form von V- oder halbkreisförmigen Blattfedern aufgebaut, die auf halber Höhe am Rand
des Schwimmdachs befestigt sind; der sich vertikal erstreckende obere Federarmabschnitt
ist an dem Gleit- und Dichtkörper verschraubt, während der sich nach unten erstreckende,
untere Federarmabschnitt gleitend an dem Gleit- und Dichtkörper anliegt. Diese V-förmige
Tragfeder kann die Anforderungen, die an eine solche Trag- und Andruckvorrichtung ge
stellt werden, insbesondere für große Ringspaltbreiten, nicht erfüllen; sie eignet sich im
wesentlichen nur für kleine Ringspaltänderungen ausgehend von der Ringspaltbreite, für
die sie ausgelegt ist. Der Kraftverlauf der einfachen Blattfeder ist bei Ringspaltverkleine
rung degressiv, was zu einer ungenügenden Zentrierung der Schwimmdecke führt.
Die US-PS 3,261,496 zeigt eine Dichtanordnung, bei der die einzelnen Trag- und An
druckvorrichtungen ein Gleitblech geringer Höhe gegen die Behälterwand drücken und
darüberhinaus ein Wetterblech in gewünschter Position über dem Ringspalt tragen. Diese
Anordnung weist eine Art Y-förmige Feder auf. Als untere Andrückung des Gleitblechs
wird eine weitere, separat angeordnete Blattfeder eingesetzt. Dieser Aufbau ist dahinge
hend nachteilig, daß er sehr steif ausgelegt ist und die Andruckfedern zu große Kräfte
ausüben. Die Y-förmige Federkombination drückt nur gegen das obere Ende des Gleit
blechs und verursacht, da sie fest mit dem Rand des Gleitblechs verbunden ist, eine De
formation des Gleitblechs bei sich verändernden Ringspaltbreiten. Der eine Arm der Fe
derkombination, der mit einem abgewinkelten Abschnitt gleitend an der Behälterwand an
liegt und mit seinem freien Ende das Wetterblech trägt, kann aufgrund der Reibung an der
Behälterwand beschädigt werden und verliert dann seine Stützfunktion für das Wetterblech.
Bei einem Verhaken dieses abgewinkelten Bogenstücks an der Behälterwand kann
die gesamte Konstruktion zerstört werden. Weiterhin läßt diese Trag- und Andruckvor
richtung keine großen Ringspaltänderungen zu, im Bereich derer eine wirkungsvolle Ab
dichtung erfolgen kann.
Schließlich ist eine Dichtungsanordnung unter Anwendung einer dreiarmigen Andruck
schere bekannt, wobei die Schere durch eine in ihrem Zentrum angeordnete und sich ge
gen einen Tragarm abstützende Schraubenbiegefeder gespannt wird. Die Andrückung des
Gleitblechs in einen zweiten, unteren Bereich erfolgt durch zusätzliche, V-förmige Biege
federn. Eine solche Anordnung bildet den Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Wirkung der
relativ kleinen Schraubenfeder ist gering und die Andruckkräfte der Schere sind nur auf
einen Punkt gerichtet. Der Kraftanstieg der Schraubenbiegefeder bei Spaltverkleinerung
ist leicht degressiv und der Kraftverlauf der zusätzlichen Blattfeder ist stark degressiv.
Hieraus folgt, daß diese Dichtungsanordnung bei relativ hohem Aufwand für das Andruck
system keine günstige Kraftverteilung gegen den Dichtring bereitstellt.
Auch sind diverse Dichtungsanordnungen mit einarmigen und unverzweigten Blattfedern
aus Federstäben und Federblechen bekannt, wobei neben geraden und gewinkelten Fe
derarmen hakenförmige oder S-förmige sowie U-förmige Federformen angewandt werden.
Alle genannten Federn weisen jedoch einen degressiven Kraftverlauf bei Ringspaltverklei
nerung auf und tragen nur ungenügend zur Dachzentrierung bei. Weiterhin verfügen die
relativ schlanken Federtragelemente oft über ungenügende Beul- und Knickfestigkeit, wo
durch entsprechende Dichtungsvorrichtungen bei großen Spaltbreiten oder hohen Rei
bungskräften häufig durch Beulen oder Knicken zerstört werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Abdichten des Ringspalts
der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die vorstehend angesprochenen Nach
teile vermieden werden, und die insbesondere hohe Zentrierkräfte mit progressivem Kraft
anstieg bei Ringspaltverkleinerung, hoher Beul- und Knickstabilität sowie Stützfähigkeit bei
großen Ringspalten, aufweisen und die unter geringen Kosten herstellbar sind.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung zum Abdichten des Ringspalts zwischen
einer Behälterinnenwand eines für eine Flüssigkeit bestimmenden Rundbehälters und ei
ner Schwimmdecke gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1. Die Vorrichtung ist dadurch
gekennzeichnet, daß das mindestens eine erste Federelement zumindest einen Teil eines
ersten Andruckarmes bildet, der den Dichtring an einer zweiten Stelle, die von der ersten
Stelle beabstandet ist, gegen die Behälterwand drückt, daß der erste Andruckarm mit dem
Basisarm kraftschlüssig verbunden ist und die Winkelrichtung und Länge des ersten An
druckarms derart bemessen sind, daß sich der erste Andruckarm bei allen Ringspaltweiten
in Relation zu dem Basisarm in entgegengesetzter Richtung zu dem Dichtring hin erstreckt
und gleitend an dem Dichtring angreift, und wobei unter Ringspaltänderung der Basisarm
eine Drehbewegung in einer ersten Drehrichtung ausführt und der erste Andruckarm eine
Drehbewegung in einer zweiten Drehrichtung entgegengesetzt zu der ersten Drehrichtung
ausführt.
Mit einer derartigen Anordnung werden insbesondere folgende Vorteile erzielt:
- - Es können hohe Zentrierungkräfte mit progressivem Kraftanstieg bei geringer Spaltverkleinerung erhalten werden.
- - Die beiden Stellen, an denen der Basisarm einerseits und das mindestens erste Federelement andererseits an die Gleit- und Dichtkörper andrücken, können weit voneinander beabstandet werden, was eine ausgezeichnete Verteilung der An druckkräfte mit sich bringt.
- - Durch den Basisarm wird eine Grundstabilität und damit auch eine Beul- und Knick stabilität erreicht.
- - Die Anzahl der benötigten Konstruktionselemente kann gering gehalten werden, woraus sich geringe Herstellkosten ergeben.
Als besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung ist hervorzuheben, daß die Fe
der- und Zentrierkräfte nicht nur alleine durch die sich verändernde Federspannung auf
grund einer Ringspaltverkleinerung genutzt werden, sondern auch durch die sich ändern
de Stellung des Basisarms, der schräg in dem Ringspalt zwischen Schwimmdecke und
Dichtring verläuft. Der Basisarm, an dem das Federelement gehalten ist, übt ein Drehmo
ment auf den Federarm aus, derart, daß bei kleiner werdendem Spalt die Lageverände
rung des Basisarms zusätzlich den Federarm vorspannt. Die zueinander verzweigenden
Elemente, d. h. der Basisarm und das erste Federelement, das zumindest ein Teil eines
ersten Andruckarms bildet, erhalten bei Ringspaltverkleinerung einen unterschiedlichen
Drehsinn und spannen sich gegenseitig. Die Drehmomente werden in Horizontalkräfte
umgewandelt.
Weiterhin können zusätzliche Federstäbe vorgesehen und so gestaltet werden, daß diese
ab einer bestimmten Ringspaltverkleinerung zusätzliche Federkräfte durch elastische bis
plastische Deformation bewirken. Um die Federwirkung der Federarme zu erhöhen, kön
nen die Enden der Federstäbe unter einem bestimmten Radius eingerollt werden.
Die einzelnen Federelemente können gerade verlaufen oder auch einfach oder mehrfach
abgewinkelt sein. Diese Federelemente sind jeweils mit anderen geraden oder abgewin
kelten Stäben zu einer Trag- und/oder Andruckvorrichtung fest verbunden und funktional
kombiniert.
In einer bevorzugten Ausgestaltung wird ein zweites Federelement vorgesehen, das zu
mindest einen Teil eines zweiten Andruckarms bildet, der mit dem Basisarm kraftschlüssig
verbunden ist. Die Winkelrichtung und Länge des zweiten Andruckarms wird dabei derart
bemessen, daß sich der zweite Andruckarm bei allen Ringspaltweiten in Relation zu dem
Basisarm in entgegengesetzter Richtung zur Schwimmdecken-Außenwand hin erstreckt
und an dieser angreift. Dieser Aufbau hat den Vorteil, daß hierdurch die Andruckkräfte des
Basisarms auf den Dichtring auf einfache Weise erhöht werden.
Vorteilhafterweise werden ein erstes Federelement und ein zweites Federelement etwa in
der Mitte der Ringspaltweite an dem Basisarm befestigt. Hierbei ergeben sich eine kom
pakte Bauweise und hohe Andruckkräfte bei geringen Kosten der Andruckvorrichtung.
Sowohl der erste als auch der zweite Andruckarm werden zweckmäßigerweise als Feder
stäbe ausgebildet.
Alternativ dazu können der erste und/oder der zweite Andruckarm einen biegesteifen
Armteil und einen federnden Armteil umfassen. Durch diese Unterteilung des Andruck
arms können weitere zweckmäßige Federelemente, wie Schraubenbiegefedern oder Tor
sionsfederstäbe, zur Anwendung kommen.
Das erste Federelement und das zweite Federelement können vereinfacht einen durchge
henden Federarm bilden, der etwa in Federarmmitte mittig an dem Basisarm befestigt ist.
Ein Ende des durchgehenden Federarms stützt sich dann gegen den Dichtring ab und das
andere Ende des Federarms drückt gegen die Schwimmdecken-Außenwand. Diese An
ordnung bringt weitere Vorteile der Federgestaltung und Befestigung sowie Kostenvorteile.
Um die Federkräfte zu erhöhen, kann ein Querteil vorgesehen werden, das mit seiner
Mitte und rechtwinklig an dem Basisarm verlaufend befestigt ist. Dieses Querteil dient als
Träger, um an den beiden Enden des Querteils jeweils das erste und/oder das zweite Fe
derelement sowie ein zu diesem ersten und/oder diesem zweiten Federelement entspre
chendes weiteres erstes und/oder zweites Federelement zu befestigen. Mit dieser Anord
nung werden die Federelemente, beidseitig zu dem Basisarm angeordnet, verdoppelt.
Auch der Basisarm kann als Federstab ausgelegt werden, vorausgesetzt, die Größe der
Ringspaltänderungen und die Größe der zu erwartenden Vertikalkräfte ermöglichen eine
sichere Dimensionierung des Basisarms.
Bei vertikaler Ausrichtung der Andruckvorrichtung und insbesondere bei Verwendung bie
gesteifer Basisarme kann die Andruckvorrichtung gleichzeitig zur vertikalen Abstützung
der Dichtungsanordnung verwendet werden.
Bei horizontaler Ausrichtung der Andruckvorrichtung und Verwendung federnder Andruck
arme setzt die Übertragung von Vertikalkräften eine stärkere Dimensionierung der An
druckfedern und eine spezielle Halterung der beweglichen Federarme voraus.
An dem Basisarm kann ein Biegeknie in Form eines U-förmigen, federnden Armteils vor
gesehen werden, wobei das freie Ende des Biegeknies an dem Dichtring oder der
Schwimmdecken-Außenwand befestigt wird. Ein solches Biegeknie bildet eine Art federn
des, eine Federkraft auf den Dichtring ausübendes Scharnier, das sich jeweils bei enger
werdendem Ringspalt spannt.
Um das Minimum der Ringspaltweite wirkungsvoll zu begrenzen, kann das freie Ende des
federnden Andruckarms halbkreisförmig eingerollt werden. Der Durchmesser des Halb
kreises sollte größer sein als die kleinste, angestrebte bzw. zu erwartende Ringspaltweite,
damit vor Erreichen der kleinsten Ringspaltweite eine starke Zentrierkraft von dem einge
rollten Federende ausgeht.
Das an dem Dichtring oder an der Schwimmdecken-Außenwand gleitend anliegende Ende
des Andruckarms kann durch einen Fangbügel geführt werden, wobei ein solcher Fang
bügel an dem Dichtring oder der Schwimmdecken-Außenwand befestigt wird, in einer Art
und Weise, daß der Andruckarm in seiner Bewegung senkrecht zu seiner Längsachse
festgelegt ist und sich in Richtung seiner Längsachse verschieben kann. Durch solche
Fangbügel ist gewährleistet, daß von den Andruckarmen Vertikalkräfte zwischen Dichtring
und Schwimmdecke übertragen werden können.
Der erste und der zweite Andruckarm können zwei Schenkel einer X-förmigen Anordnung
bilden, wobei dann die beiden anderen Schenkel der X-förmigen Anordnung den Basisarm
bilden. Darüberhinaus können in einem solchen Aufbau ein Andruckarm- und ein Ba
sisarm-Schenkel eine V-förmige Einheit bilden, wobei die Schenkel der einen Einheit dem
Dichtring zugeordnet werden und die Schenkel der anderen Einheit der Schwimmdecken-
Außenwand zugeordnet werden. Derartige Anordnungen führen zu besonders kompakten
und kostengünstigen Bauweisen der Andruckeinheiten.
Auch können zwei X-förmige Andruckeinheiten in ihrer Längsachse direkt hintereinander
angeordnet werden, wobei die beiden an der Schwimmdecken-Außenwand benachbarten
Federarme einen Verbindungssteg aufweisen und die Befestigung der beiden Andruckein
heiten mit der Schwimmdecken-Außenwand an dem Verbindungssteg erfolgt. Diese XX-
förmige Anordnung eignet sich für die horizontale Anordnung im Ringspalt und erlaubt ei
ne platzsparende Anordnung.
Weiterhin ist es möglich, zwei X-förmige Andruckeinheiten in ihrer Längsachse direkt hin
tereinander anzuordnen, wobei die jeweils benachbarten Federarme an der Schwimmdec
ken-Außenwand und an dem Dichtring je einen Verbindungssteg aufweisen und wobei die
Befestigung der Andruckeinheiten mit der Schwimmdecke an dem schwimmdeckenseiti
gen Verbindungssteg erfolgt und der Verbindungssteg am Dichtring in einem Fangbügel
geführt ist. Diese Anordnung ist dann zu bevorzugen, wenn die horizontal angeordnete
Andruckeinheit vertikale Kräfte übertragen soll.
Die Federstäbe, wie sie vorstehend erwähnt sind, können aus federhartem Stahlband ge
fertigt werden und vorzugsweise eine Dicke zwischen 2-3 mm aufweisen.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus verschiedenen Beispielen, die
nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben werden. In den Zeichnungen zeigen
Fig. 1 einen Ausschnitt eines Rundbehälters im Bereich dessen Wand sowie einen
Teil der auf dem Flüssigkeitsspiegel aufschwimmenden Schwimmdecke,
gemäß einer ersten Ausführungsform einer Vorrichtung zum Abdichten des
Ringspalts zwischen Behälterinnenwand und Schwimmdecke,
Fig. 2 eine weitere Vorrichtung zum Abdichten des Ringspalts entsprechend einer
zweiten Ausführungsform in einer perspektivischen Ansicht,
Fig. 3 eine Darstellung, entsprechend der Fig. 1, einer dritten Ausführungsform
einer Vorrichtung zum Abdichten des Ringspalts,
Fig. 4 eine weitere Schnittdarstellung, die eine vierte Ausführungsform zeigt,
Fig. 5 eine wiederum perspektivische Darstellung mit einer fünften Ausführungs
form,
Fig. 6 eine sechste Ausführungsform in einer Schnittdarstellung,
Fig. 7 eine siebte Ausführungsform, wobei gegenüber den Ausführungsformen in
den Fig. 1 bis 6 die Trag- und Andruckteile horizontal in dem Ringspalt
verlaufen,
Fig. 8 eine Ansicht auf den Ringspalt, von oben gesehen, mit horizontal im Ring
spalt angeordneten, X-förmigen Andruck- und Trageinheiten gemäß einer
siebten Ausführungsform, und
Fig. 9 eine Anordnung, die mit der Ausführungsform, die in Fig. 8 dargestellt ist,
vergleichbar ist, allerdings geringfügig modifiziert, gemäß einer achten Aus
führungsform.
Eine Vorrichtung zum Abdichten des Ringspalts zwischen einer Behälterwand 2 eines
Rundbehälters 1, der mit einer Flüssigkeit 3 gefüllt ist, und einer oberhalb des Flüssig
keitsspiegels, mit dem Bezugszeichen 4 bezeichnet, aufschwimmenden Schwimmdecke 5
ist in Fig. 1 dargestellt. Bei dieser Schwimmdecke 5 besteht der Randbereich der
Schwimmdecke aus einem typischen Ringponton, der aus einem unteren Boden 6, einem
oberen Boden 7 und einer Schwimmdecken-Außenwand 8 aufgebaut ist.
Die Schwimmdecke 5 ist in Bezug auf deren Durchmesser so dimensioniert, daß zwischen
der Schwimmdecken-Außenwand 8 und der Behälterwand 2 ein Ringspalt 9 verbleibt.
Dieser Ringspalt 9 ist erforderlich, damit die Schwimmdecke 5 unter den unterschiedlichen
Flüssigkeitsspiegeln 4 frei nach oben und nach unten schwimmen kann. Zur jeweiligen
Zentrierung der Schwimmdecke 5 in den unterschiedlichen Positionen sind, in dem Ring
spalt, um die vertikal ausgerichtete Schwimmdecken-Außenwand 8 verteilt, einzelne
Dichtungsanordnungen, mit 10 bezeichnet, angeordnet, die einen Dichtring 11, auch als
Gleitblech bezeichnet, an die Innenseite der Behälterwand 2 andrücken. Dieser Dichtring
11 liegt flach an der Innenwand des Rundbehälters 1 an.
Eine solche Dichtungsanordnung 10 umfaßt einen Tragarm oder Basisarm 12, der sich
von der Mitte der Schwimmdecken-Außenwand 8 über den Ringspalt 9 schräg nach oben
zu dem oberen Bereich des Gleitblechs 11 erstreckt. Dieser Basisarm 12 ist an der
Schwimmdecken-Außenwand 8 und dem Gleitblech 11 mittels jeweils eines dort angeord
neten Lagerbocks 13 bzw. Tragwinkels 15 sowie einer Achse 14 bzw. 16 in Form eines
Balkens gehalten, wobei sich die jeweilige Achse 14, 15 in einem vertikal ausgerichteten
Langloch geringfügig verschieben kann. An dem Basisarm 12 ist an einem Querteil 18 ein
erster Andruckarm 17 mittels Schraubverbindung 19 befestigt. Dieser Befestigungspunkt
an dem Querteil 18 befindet sich an dem unteren Ende des Basisarms 12 nahe dem La
gerbock 13. Der erste Andruckarm 17 selbst ist aus einem ersten Federelement 17a, der
sich zu dem unteren Bereich des Dichtrings 11 hin erstreckt und sich dort mit einem ku
fenförmig gebogenen Ende 17b anlegt, sowie zwei bogenförmigen Federteilen 17c und
17d im Bereich der Schraubverbindung 19 aufgebaut. Die beiden bogenförmigen Feder
teile 17c und 17d bilden eine rechtsdrehende bzw. in Uhrzeigerrichtung verlaufende
Schleife bzw. Eindrehung, die eine entsprechende Vorspannung des ersten Federelements
17a ausübt. Dieser erste Andruckarm 17 ist aus einem federharten Stahlband, vor
zugsweise mit einer Dicke von etwa 2 mm und einer Breite von 40 bis 80 mm, hergestellt.
Wie anhand des Aufbaus der Anordnung 10 zu erkennen ist, wird bei enger werdendem
Ringspalt 9, d. h. wenn sich die Schwimmdecken-Außenwand 8 näher zu der Behälter
wand 2 hin bewegt, durch die veränderte Stellung des ersten Andruckarms 17 die An
druckkraft des kufenförmig gebogenen Endes 17b an dem unteren Teil des Dichtrings 11
erhöht: gleichzeitig wird aber bei Aufrichten des Basisarms 12 ein Drehmoment in den bo
genförmigen Federteilen 17c und 17d erzeugt, welches über das Querteil 18 auf den Ba
sisarm 12 übertragen wird und eine Andruckkraft gegen den Tragwinkel 15 bewirkt.
Wie anhand der Fig. 1 zu erkennen ist, wird mit dieser gezeigten V-förmigen Anordnung
des Basisarms 12 und des ersten Andruckarms 17 eine Andruckkraft des Gleitblechs 11
sowohl im oberen Bereich des Gleitblechs 11 als auch im unteren Bereich auf der Höhe
des Flüssigkeitsspiegels 4 erhalten. Somit entsteht eine sehr einfache Gestaltung der
Trag- und Andruckeinheit mit zwei Andruckbereichen am Gleitblech 11.
Da es sich bei der gezeigten Anordnung in Fig. 1 um einen an seiner Oberseite offenen
Rundbehälter handelt, ist der Ringspalt 9 im oberen Bereich mit einer Dichtungsmembran
20 abgedichtet, die am oberen Rand des Gleitblechs 11 mit einem Klemmprofil 21 mit ei
ner Schraubverbindung 22 und an einem Schwimmdeckenrandwinkel 25 mit einem
Klemmprofil 23 und einer Schraubverbindung 24 befestigt ist.
In Fig. 2 ist eine weitere Ausführungsform einer Dichtungsanordnung, mit 30 bezeichnet,
dargestellt.
Soweit in den einzelnen Ausführungsformen, wie sie nachfolgend anhand der Fig. 2
bis 9 beschrieben werden, Bauelemente und Teile eingesetzt sind, die in den jeweiligen
Figuren identisch oder vergleichbar sind, werden dieselben Bezugszeichen verwendet, so
daß die Ausführungen zu diesen Teilen und Elementen, die zu der einen Figur angegeben
sind, auf die entsprechenden anderen Figuren übertragen werden können.
Die Dichtungsanordnung 30 der Fig. 2 weist einen Basisarm 32 auf, der dem Basisarm
12 in Fig. 1 entspricht und entsprechend schräg in dem Ringspalt 9 von dem unteren Be
reich der Schwimmdecken-Außenwand 8 in Richtung der Behälterwand 2 verläuft. Das
Gleitblech, in Fig. 2 mit 31 bezeichnet, ist nur etwa der halben Höhe der Schwimmdec
ken-Außenwand 8 entsprechend dimensioniert. An den oberen Rand 31a, der nach innen
abgewinkelt ist, schließt sich eine Dichtungsmembran 42, die an der Behälterwand 2 an
liegt und durch ein Schaumstoff-Polsterelement 43 hinterfüttert und von einem Aufnahme
profil 40 getragen wird, an. An dem oberen Rand 40a ist die Dichtungsmembran 20 mittels
Klemmprofil 44 und Schraubverbindung 45 gehalten. In der Mitte des Basisarms 32 ist ein
Querteil 18 angebracht, das mit jeweils einem linken und einem rechten Abschnitt gleich
mäßig über den Basisarm 32, rechtwinklig dazu verlaufend, übersteht. An jedem Ende
dieses Querteils 18 ist jeweils ein sich nach unten erstreckender erster Federarm 37 und
ein sich nach oben erstreckender zweiter Federarm 38 angeordnet. Der jeweils eine erste
Federarm 37 und der jeweils eine zweite Federarm 38 sind über eine Zwischenstück 39,
einteilig ausgebildet, verbunden, wobei über dieses Zwischenstücks 39 die Befestigung an
dem Querteil 19 mittels Schraubverbindungen 19 erfolgt. Die Federarme 37 und 38 kreu
zen sich mit der Winkelrichtung des Basisarms 32, wobei die ersten Federarme 37 an dem
Gleitblech 31 im Bereich des Flüssigkeitsniveaus 4 anliegen und das Gleitblech an die
Behälterwand 2 andrücken, während die beiden Federarme 38 im oberen Bereich der
Schwimmdecken-Außenwand 8 anliegen. In Fig. 2 sind die beiden Abschnitte des Ba
sisarms 32, die sich beidseitig des Querteils 18 erstrecken, mit 32a und 32b bezeichnet.
Die beiden Enden des Basisarms sind, entsprechend der Ausführungsform in Fig. 1,
mittels Tragwinkel 15 und Achse 16 an dem Aufnahmeprofil 40 und mittels Lagerbock 13
und Achse 14 am unteren Bereich der Schwimmdecken-Außenwand 8 befestigt.
Aus der seitlichen Projektion betrachtet bilden der Basisarm 32 mit seinen beiden Ab
schnitten 32a und 32b sowie die Federarme 37 und 38 eine X-förmige Anordnung. Es ist
erkennbar, daß dann, wenn sich der Ringspalt 9 verkleinert, der Basisarm 32 seine Win
kelstellung dahingehend verändert, daß er steiler in dem Ringspalt 9 steht, wodurch eine
Drehbewegung auf das Querteil 18 ausgeübt wird und die Federarme 37 und 38 ein
Drehmoment erfahren und in Uhrzeigerrichtung vorgespannt werden. Gleichzeitig erfahren
die Federarme 37 und 38 eine zusätzliche Spannung aufgrund des enger werdenden
Ringspalts 9, so daß sie ebenfalls schräger im Ringspalt stehen. Die vergrößerte Feder
spannung wird wiederum über das Querteil 18 auf den Basisarm 32 übertragen. Somit
werden bei Ringspaltverkleinerung alle horizontal wirksamen Reaktionskräfte an den Endpunkten
der Federarme 37 und 38 und des Basisarms (32a und 32b) vergrößert und die
Zentrierkräfte für die frei schwimmende Schwimmdecke 5 erhöht. Aufgrund der zweifa
chen Vorspann-Maßnahme - Winkeländerung des Basisarms sowie Ringspaltverkleine
rung - wird ein progressiver Anstieg der Federkräfte bei Ringspaltverkleinerung erreicht.
In der dritten Ausführungsform, die in Fig. 3 dargestellt ist, wird für die Dichtungsanord
nung, die mit 60 bezeichnet ist, ein Basisarm 62 schräg in dem Ringspalt 9 von der
Schwimmdecken-Außenwand 8 nach oben zu einem Befestigungspunkt mit Tragwinkel 15
und Achse 16 hin verlaufend eingesetzt. Das untere Ende des Basisarms 62 ist in Form
einer Kufe 62c ausgebildet und wird in einem vertikal verlaufenden U-Führungsprofil 63 so
geführt, daß sich die Kufe 62c in vertikaler Richtung innerhalb des U-Profils 63 verschie
ben kann. Mit dem Basisarm 62 ist, in etwa dessen Mitte, über eine Achse 70 (die beiden
Abschnitte des Basisarms 62 beidseitig der Achse 70 sind mit 62a und 62b bezeichnet),
ein stabförmiges Scherenaufhängeelement 67 gelenkig befestigt, das mit seinem oberen
Ende im Bereich des oberen Rands der Schwimmdecken-Außenwand 8 an einem Lager
bock 68 mittels Achse 69 gehalten ist. Der Basisarm 62 mit seinen beiden Schenkelab
schnitten 62a und 62b und das Scherenaufhängeelement 67 bilden in der seitlichen An
sicht, wie sie die Fig. 3 zeigt, eine Y-förmige Anordnung. In der Mitte des Basisarms 62
zwischen den beiden Abschnitten 62a und 62b, auf der Höhe der Achse 70, ist ein Querteil
18 befestigt. Dieses Querteil steht, wie dies in der Ausführungsform der Fig. 2 gezeigt ist,
beidseitig des Basisarms 62 von diesem vor. An beiden Enden dieses Querteils 18 sind,
über ein Zwischenstück 72, ein sich nach unten und schräg zu dem Dichtring 11 erstrec
kender erster Federarm 71 und ein sich nach oben und zu der Schwimmdecken-
Außenwand 8 hin erstreckender zweiter Federarm 73 befestigt, wobei in Fig. 3 nur die
vordere, aus den Abschnitten 71, 72 und 73 bestehende Federarmanordnung ersichtlich
ist. Die jeweiligen Enden des ersten Federarms 71 und des zweiten Federarms 73 sind
eingerollt bzw. als Gleitkufen ausgebildet; das eingerollte Ende des ersten Federarms 71
ist mit 71b bezeichnet. Das Prinzip dieser Scherenanordnung beruht wiederum darauf,
daß bei sich veränderndem, enger werdendem Ringspalt sowohl durch die Änderung der
Winkelstellung des Basisarms 62 sowie durch die Verkleinerung der Ringspaltweite 9 je
weils eine Vorspannkomponente der Federarme 71 und 73 bewirkt wird und horizontal
wirksame Kräfte an aüen Endpunkten der Federarme 71 und 73 und des Basisarms 62a
und 62 entstehen. Das Gleitblech bzw. der Dichtring 11 wird sowohl im Bereich des Trag
winkels 15 als auch im Bereich des eingerollten Federarmteils 71b gegen die Behälter
wand gedrückt. Ab einer bestimmten, minimalen Ringspaltweite 9 legt sich das freie Ende
des eingerollten Federarmteils 71b gegen die Schwimmdecken-Außenwand 8 und leistet
einen starken Widerstand gegen die weitere Ringspaltverkleinerung. Das eingerollte Ende
71b des Federarms 71 ersetzt damit ein anderweitig notwendiges Konstruktionsteil zur
Minimum-Begrenzung des Ringspalts 9. Der Durchmesser des halbkreisförmig eingeroll
ten Federendes 71b des Federarms 71 ist definiert größer gewählt als die kleinste, ange
strebte Ringspaltweite 9. Die bei dieser dritten Ausführungsform eingesetzte Y-förmige
Scherentragkonstruktion 62a, 62b, 67 ermöglicht eine geringe Bauhöhe der Trag- und An
druckeinheit.
Hierdurch wird es möglich, direkt oberhalb des Flüssigkeitsspiegels 4 zwischen dem Dich
tring 11 und der Schwimmdecken-Außenwand 8 eine sich erstreckende, primäre Dich
tungsmembran 74 anzuordnen, die den Zweck hat, den Dampfraum oberhalb des Flüssig
keitsspiegels 4 zu verkleinern und die Abdichtung zu verbessern.
In Fig. 4 ist eine Dichtungsanordnung 90 einer vierten Ausführungsform mit einem X-
förmigen Aufbau der Trag- und Andruckeinheit, in einer seitlichen Ansicht, gezeigt. Ein
Basisarm 91, der in seiner Funktionsweise mit den anhand der Ausführungsformen 1 bis 3
beschriebenen Basisarmen vergleichbar ist, ist an seinen beiden Enden mit jeweils einem
Biegeknie 91b und 91d versehen, mit denen er zum einen an dem Dichtring 11 (über das
Biegeknie 91b) mittels Schraubverbindung 94 und andererseits an der Schwimmdecken-
Außenwand 8 (Biegeknie 91d) mittels Schraubverbindung 95 fest verschraubt ist. An der
unteren Verschraubung 95 ist gleichzeitig die primäre Dichtungsmembran 74, die auch in
Fig. 3 gezeigt ist, befestigt.
Der Basisarm 91 in Form des Blattfederstabs weist zusätzlich eine Verstärkungsfeder 92
in Form einer Aufdopplung auf, die sich im Anschluß an das Biegeknie 91b bis zu der
Schraubverbindung 95 hin erstreckt. Aufgrund des wiederum vorhandenen Querteils 18
wird der Basisarm 91 in einen oberen Abschnitt 91a und einen unteren Abschnitt 91c un
terteilt. An dem Querteil 18 sind an beiden Enden jeweils ein sich nach unten erstrecken
der erster Federarm 97 über ein Zwischenstück 98 und ein zweiter, sich nach oben erstreckender
zweiter Federarm 99 befestigt, wobei der zweite Federarm 99 ein eingerolltes
Ende 99b aufweist und der erste Federarm 97 mit einer nicht näher bezeichneten Gleit
kufe versehen ist. Prinzipiell entspricht dieser Aufbau der Dichtungsanordnung 90 derjeni
gen der dritten, in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform, allerdings ohne das Scheren
aufhängungselement 67, das in der Ausführungsform der Fig. 3 vorgesehen ist, um den
an seinem unteren Ende nur gleitend geführten Basisarm 62 aufzuhängen. Eine Ausfüh
rungsform, wie sie in Fig. 4 dargestellt ist, hat den Vorteil, daß sämtliche Tragelemente
gleichzeitig Andruckkräfte erzeugen können (hieraus ergibt sich ein Kostenvorteil) und
aufgrund der Biegeknieverwendung eine kompakte Bauweise auch bei großen Ringspal
ten möglich ist.
Weiterhin ist in einer seitlichen Ansicht in Fig. 4 eine XX-förmige Andruckeinheit, allge
mein mit dem Bezugszeichen 145 bezeichnet, dargestellt, die zusätzlich eingesetzt wer
den kann, um einen Andruckpunkt im unteren Bereich des Dichtrings 11 zu erzielen; die
ser Andruckpunkt liegt unterhalb des Flüssigkeitsspiegels 4 der in den Rundbehälter 1
eingefüllten Flüssigkeit 3. Diese XX-förmige Andruckeinheit 145 wird näher anhand der in
Fig. 9 dargestellten achten Ausführungsform nachfolgend noch beschrieben.
Die Dichtungsanordnung, mit 110 bezeichnet, die in Fig. 5 gezeigt ist und eine fünfte
Ausführungsform darstellt, ist in ihrem Aufbau und in ihrer Wirkungsweise mit der Anord
nung der vierten Ausführungsform in Fig. 4 vergleichbar. Während in der vierten Ausfüh
rungsform der Basisarm 91 und die jeweiligen zwei ersten Federarme 97 und die jeweili
gen zweiten Federarme 99 über das Querteil 18 miteinander verbunden sind, ist in der
fünften Ausführungsform der Fig. 5 das Querteil 18 weggelassen. Die gesamte, X-
förmige Trag- und Andruckeinheit ist aus zwei V-förmigen Teilen zusammengesetzt. Der
eine, V-förmig abgewinkelte Federstab besitzt einen oberen Schenkel 111a, der den obe
ren Abschnitt des Basisarms bildet, und einen unteren Abschnitt 111b, der einen ersten
Federarm bildet. Dieser Basisarmabschnitt 111a ist mit einem Endstück 111c über eine
Schraubverbindung 114 mit dem oberen Bereich des Dichtrings 11 fest verbunden. Der
untere Teil 111b des Federstabs liegt mit einem nicht näher bezeichneten Gleitschuh
gleitend an dem Dichtelement 11 an.
Der zweite, V-förmig gewinkelte Federstab umfaßt einen oberen Federstababschnitt 113a,
der einen zweiten Federarm, vergleichbar mit dem zweiten Federarm 73 in Fig. 3 oder
dem zweiten Federarm 99 in Fig. 4, bildet und gleitend an der Schwimmdecken-
Außenwand 8 im oberen Bereich anliegt, während der zweite Federstababschnitt 113b
den unteren Teil des Basisarms bildet und über ein Biegeknie 113c und eine Schraubver
bindung 95 an der Schwimmdecken-Außenwand 8 oberhalb des Flüssigkeitsniveaus 4 fest
verbunden ist. Alle Teile der den Basisarm bildenden Abschnitte 111a und 113b sowie des
ersten Federarms 111b und des zweiten Federarms 113a sind aus einem federharten
Stahlband gefertigt. Zusätzlich ist der untere Basisarmabschnitt 113b mit einer Verstär
kungsfeder 112 verstärkt; diese Verstärkungsfeder 112 erstreckt sich bis etwa zu der Mitte
der oberen Basisarmabschnitts 111a. Die beiden V-förmigen Anordnungen sind über eine
Verschraubung 116 zu der in Fig. 5 gezeigten X-förmigen Anordnung miteinander ver
bunden. Die Verstärkungsfeder kann mittels einer zusätzlichen Verschraubung 115 an
ihrem oberen Ende mit dem Basisarmabschnitt 111a verbunden werden, während sie,
ebenfalls ein Biegeknie 112c aufweisend, gemeinsam mit dem Biegeknie 113c an dem
unteren Ende über die Verschraubung 95 an der Schwimmdecken-Außenwand 8 befestigt
ist. Die fünfte Ausführungsform gemäß Fig. 5 bietet den Vorteil, daß durch Ineinander
schieben der V-förmigen Federstäbe eine einfache, kompakte und kostengünstige Bau
weise der Trag- und Andruckeinheit möglich wird.
Eine Dichtungsanordnung gemäß einer sechsten Ausführungsform ist in Fig. 6 gezeigt
und allgemein mit dem Bezugszeichen 120 bezeichnet. Im Gegensatz zu den Fig. 1
bis 5 ist hier der Ausschnitt einer typischen Schwimmdecke in offener Pfannenbauweise
für einen Festdachtank dargestellt. Daher fehlt der obere Boden 7 und mit dem Bezugs
zeichen 122 ist ein Versteifungsblech der Schwimmdecken-Außenwand 8 dargestellt. Eine
derartige Schwimmdecke hat nur etwa die halbe Wandhöhe der Wand 8 gegenüber den
Ausführungen der Fig. 1 bis 5. Diese sechste Ausführungsform setzt, entsprechend
der fünften Ausführungsform, eine aus zwei V-förmigen gewinkelten Federstäben zusam
mengesetzte X-förmige Trag- und Andruckeinheit ein. Im Gegensatz zu der Ausführungs
form der Fig. 5 sind die jeweiligen Schenkel der abgewinkelten Federstäbe in einer ande
ren Art und Weise dem Basisarm sowie dem ersten und dem zweiten Federarm zugeord
net, indem die V-förmigen Anordnungen mit ihrer Öffnung entweder nach oben oder nach
unten weisen. Der untere, abgewinkelte Federstab, mit dem Bezugszeichen 126 bezeich
net, bildet mit seinem einen Schenkel einen unteren, an der Schwimmdecken-Außenwand
8 anliegenden Abschnitt 126c des schräg nach oben zu dem Dichtring 11 sich hin erstrec
kenden Basisarms, während der andere Schenkel des Federstabs 126 den sich schräg
nach unten erstreckenden Abschnitt 126a des ersten Federarms bildet. Von dem oberen,
V-förmig abgewinkelten Federstab 123 bildet der linke Schenkel 123a den oberen Ab
schnitt des Basisarms, während der rechte Schenkel 123c den zweiten Federarm darstellt.
Dieser Abschnitt 123c ist fest über eine Schraubverbindung 125 an dem oberen Bereich
der Schwimmdecken-Außenwand 8 befestigt. Der Schenkel 123a besitzt ein mit 123b be
zeichnetes Biegeknie, dessen Ende mit einer Schraubverbindung 124 im oberen Bereich
der Schwimmdecke 11 befestigt ist. Die beiden V-förmigen Federteile 123 und 126 sind
mit Teilen der Abschnitte 123a und 126c aufeinanderliegend mittels Verschraubungen 19
verbunden. Mit 123d und 126b sind die beiden Biegeknie der V-förmig gewinkelten Feder
stäbe 123 und 126 bezeichnet. Diese Anordnung mit einer relativ einfachen und kosten
günstigen Ausführung der Trag- und Andruckeinheit eignet sich für leichte Schwimmdec
ken geringer Bauhöhe.
In Fig. 7 ist ebenfalls, wie in Fig. 6, eine Dichtungsanordnung, bezeichnet mit dem Be
zugszeichen 130, zur Anwendung an einer leichten Schwimmdecke für einen Festdach
tank dargestellt. Vergleichbar mit Fig. 2 besteht der an der Behälterwand 2 anliegende
Dichtring aus einem im Bereich der Flüssigkeit 3 angeordneten Gleitblech 31 sowie einer
darüber angeordneten Dichtungsmembran 42, die durch ein Schaumstoff-Polsterelement
43 und ein Aufnahmeprofil 40, welches über Verschraubungen 41 mit dem Gleitblech 31
verbunden ist, in vertikaler Lage gehalten wird.
Während in den Fig. 1 bis 6 die beschriebenen Trag- und Andruckeinheiten mit den
Armen und Elementen vertikal ausgerichtet sind, sind in Fig. 7 Trag- und Andruckeinhei
ten gezeigt, bei denen die einzelnen Einheiten jeweils horizontal ausgerichtet sind, mit ei
ner die Elemente 141b und 151d umfassenden unteren, tragenden Andruckeinheit, die
dem Gleitblech 31 zugeordnet ist, und zwei oberen, die Teile 131d und 141d jeweils um
fassenden, tragenden Andruckeinheiten, die an dem Aufnahmeprofil 40 oben und unten
befestigt sind. Diese tragenden Andruckeinheiten sind in einer Draufsicht in Fig. 8 gezeigt,
wobei die Darstellung in Fig. 8 der unteren Andruckeinheit in Fig. 7 entspricht, die
zwischen Gleitblech 31 und Schwimmdecken-Außenwand 8 angeordnet ist.
Die Anordnung, wie sie die Fig. 8 in der Draufsicht zeigt, umfaßt zwei X-förmige Einhei
ten, gebildet aus zwei W-förmig gebogenen Federstäben, wobei jede dieser Einheiten mit
der Anordnung entsprechend der Fig. 5 prinzipiell vergleichbar ist. Jede dieser X-
förmigen Einheiten umfaßt einen aus den Schenkeln 141b und 151b zusammengesetzten
Basisarm sowie einen ersten Federarm 151a und einen zweiten Federarm 141a, die mit
tels Schraubverbindung 156 verbunden sind. Jede W-förmige Untereinheit, zusammenge
setzt jeweils aus den Teilen 151a, 151e, 151b, 151a, 151b sowie den Teilen 141b, 141a,
141d, 141a, 141b, umfaßt ein nicht näher bezeichnetes Biegeknie. Der Verbindungssteg
151e ist mit dem Gleitblech, das zur Vereinfachung der Darstellung nur in Fig. 8 darge
stellt und mit 31 bezeichnet ist, horizontal verschiebbar verbunden. Der Verbindungssteg
141d ist an der Schwimmdecken-Außenwand 8 mittels Verschraubung 142 befestigt. Der
erste Federarm 151a weist ein eingerolltes Ende 151d auf, das in einem Fangbügel 134
geführt ist, so daß sich dieses eingerollte Federende horizontal, d. h. in der Zeichnungse
bene in Fig. 8, bewegen kann. Gleiches gilt für den Abschnitt 141b, der den rechten Teil
des Basisarms bildet, der ebenfalls in einem solchen Fangbügel 134 geführt ist. Diese An
ordnung hat nicht nur die Funktion eines Andrückens und Zentrierens, sondern trägt auch
den aus den Teilen 31, 31a, 40, 42, 43 bestehenden Dichtring. Der weitere Vorteil dieser
Anordnung besteht darin, daß bei geringer Höhe der Schwimmdecken-Außenwand 8 eine
Vielzahl wirkungsvoller Andruckeinheiten untergebracht werden kann, wodurch eine hoch
wirksame Dichtungsanordnung entsteht.
Fig. 9 zeigt eine achte Ausführungsform einer Andruckeinheit, in der horizontalen Anord
nung, im Ringspalt 9, vergleichbar mit Fig. 8, mit zwei X-förmigen Einheiten, die aller
dings keine Tragefunktion haben. Im Gegensatz zu der siebten Ausführungsform gemäß
Fig. 8 ist daher nur der jeweils zweite Federarm 141a, mit dem Verbindungssteg 141d an
der Schwimmdecken-Außenwand 8 mittels Verschraubungen 142 fest verbunden, wäh
rend der Basisarmabschnitt 141b mit einem Gleitschuh an der Schwimmdecken-
Außenwand 8 anliegt. Die beiden anderen Schenkel der jeweiligen X-förmigen Einheiten,
d. h. ein den zweiten Teil des Basisarms bildender Federarm 143b sowie der Schenkel
143a, der den ersten Federarm bildet, liegen mit dem eingerollten Federende 143d sowie
einem nicht näher bezeichneten Gleitschuh an dem Gleitblech 31 an. Die zwei X-förmigen
Einheiten sind aus zwei V-förmig und einem W-förmig abgewinkelten Federstab hergestellt
und mittels der Verschraubungen 144 aneinanderliegend über einen Teilabschnitt ver
schraubt. Eine solche Anordnung, wie sie in Fig. 9 gezeigt ist, wird dann eingesetzt,
wenn mittels dieser Andruckeinheit keine Vertikalkräfte zwischen Schwimmdecke und
Dichtring übertragen werden sollen, wobei die Vertikalkräfte von einem weiteren Konstruk
tionsteil zu übertragen sind.
In den Fig. 8 und 9 können sowohl Schwimmdächer als auch Innenschwimmdecken
dargestellt sein. Die Andruckvorrichtungen der Fig. 7 und 8 mit den gezeigten Fang
bügeln eigenen sich, wie bereits erwähnt wurde, nicht nur für die Andrückung des Dich
trings, sondern auch dazu, Vertikalkräfte zu übernehmen und somit den Dichtring zu tra
gen bzw. abzustützen.
Weiterhin sollte erwähnt werden, daß besonders wirkungsvoll im Sinne einer Emissionsre
duzierung Andruckeinheiten sind, die zum einen im Bereich des Flüssigkeitsspiegels und
zum anderen am oberen Ende der Abdichtung Dichtkräfte erzeugen.
Die Federanordnungen, die in den Fig. 6 und 7 gezeigt sind, eignen sich besonders
zur Erzielung geringer Bauhöhen der Dichtungsanordnung, wie dies bei Innenschwimm
decken an Festdachtanks zweckmäßig ist. Innenschwimmdecken haben typische Bauhö
hen von etwa 400 mm, bei Ringspaltbreiten von 200 mm. Schwimmdächer haben dage
gen eine Bauhöhe von etwa 900 mm bei Ringspaltweiten, die ebenfalls im Bereich von
200 mm liegen.
Claims (17)
1. Vorrichtung zum Abdichten des Ringspalts zwischen einer Behälterinnenwand ei
nes für eine Flüssigkeit bestimmten vertikalen Rundbehälters und einer Schwimm
decke, mit einem umlaufenden, sich an die Behälterinnenwand anlegenden Dich
tring, mit einer Anzahl sich in Behälterumfangsrichtung aneinanderreihende
Gleit/Dichtkörper mit sich in vertikaler Richtung erstreckenden Dichtflächen, mit
mindestens einer umlaufenden, den Ringspalt zwischen Dichtring und einer Au
ßenwand der Schwimmdecke überbrückenden Dichtmembran und mit einer Viel
zahl am Umfang der schwimmenden Abdeckung verteilten und an dieser befestig
ten Andruckeinheiten, die den variablen Ringspalt überspannen und den Dichtring
jeweils mindestens an einer ersten Stelle gegen die Behälterinnenwand drücken,
wobei mindestens einzelne dieser Andruckeinheiten mindestens einen Basisarm
aufweisen, der schräg im Ringspalt angeordnet ist, sich zwischen Dichtring und
Schwimmdecken-Außenwand erstreckt und zumindest an dem Dichtring oder der
Schwimmdecken-Außenwand anliegt und dessen Winkelstellung zum Dichtring sich
bei Änderung der Ringspaltweite ändert, wobei die Andrückung des Dichtrings
durch mindestens ein erstes Federelement unterstützt wird und wobei das erste
Federelement und der Basisarm derart miteinander verbunden sind, daß bei enger
werdendem Ringspalt die Andruckkraft gegen den Dichtring erhöht wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß das mindestens eine erste Federelement (17; 37; 71; 97; 111b; 126a; 143a; 151a) zumindest einen Teil eines ersten Andruckarmes (17; 37; 71; 97; 111b; 126a; 143a; 151a) bildet, der den Dichtring (11; 31, 31a, 40, 40a, 42, 43; 31) an einer zweiten Stelle, die von der ersten Stelle beabstandet ist, gegen die Behälterwand (2) drückt,
daß der erste Andruckarm (17; 37; 71; 97; 111b; 126a; 143a; 151a) mit dem Ba sisarm (12; 32; 62; 91, 92; 111a, 112a, 112b, 113b; 123, 126; 141b, 143b; 141b, 151b) kraftschlüssig verbunden ist und die Winkelrichtung und Länge des ersten Andruckarms (17; 37; 71, 97; 111b; 126a; 143a; 151a) derart bemessen sind, daß sich der erste Andruckarm (17; 37; 71; 97; 111b; 126a; 143a; 151a) bei allen Ring spaltweiten in Relation zu dem Basisarm (12; 32; 62; 91, 92; 111a, 112a, 112b, 113b; 123, 126; 141b, 143b; 141b, 151b) in entgegengesetzter Richtung zu dem Dichtring (11; 31, 31a, 40, 40a, 42, 43; 31) hin erstreckt und gleitend an dem Dich tring angreift,
und wobei unter Ringspaltänderung der Basisarm (12; 32; 62; 91, 92; 111a, 112a, 112b, 113b; 123, 126; 141b, 143b; 141b, 151b) eine Drehbewegung in einer ersten Drehrichtung ausführt und der erste Andruckarm (17; 37; 71, 97; 111b; 126a; 143a; 151a) eine Drehbewegung in einer zweiten Drehrichtung entgegengesetzt zu der ersten Drehrichtung ausführt.
daß das mindestens eine erste Federelement (17; 37; 71; 97; 111b; 126a; 143a; 151a) zumindest einen Teil eines ersten Andruckarmes (17; 37; 71; 97; 111b; 126a; 143a; 151a) bildet, der den Dichtring (11; 31, 31a, 40, 40a, 42, 43; 31) an einer zweiten Stelle, die von der ersten Stelle beabstandet ist, gegen die Behälterwand (2) drückt,
daß der erste Andruckarm (17; 37; 71; 97; 111b; 126a; 143a; 151a) mit dem Ba sisarm (12; 32; 62; 91, 92; 111a, 112a, 112b, 113b; 123, 126; 141b, 143b; 141b, 151b) kraftschlüssig verbunden ist und die Winkelrichtung und Länge des ersten Andruckarms (17; 37; 71, 97; 111b; 126a; 143a; 151a) derart bemessen sind, daß sich der erste Andruckarm (17; 37; 71; 97; 111b; 126a; 143a; 151a) bei allen Ring spaltweiten in Relation zu dem Basisarm (12; 32; 62; 91, 92; 111a, 112a, 112b, 113b; 123, 126; 141b, 143b; 141b, 151b) in entgegengesetzter Richtung zu dem Dichtring (11; 31, 31a, 40, 40a, 42, 43; 31) hin erstreckt und gleitend an dem Dich tring angreift,
und wobei unter Ringspaltänderung der Basisarm (12; 32; 62; 91, 92; 111a, 112a, 112b, 113b; 123, 126; 141b, 143b; 141b, 151b) eine Drehbewegung in einer ersten Drehrichtung ausführt und der erste Andruckarm (17; 37; 71, 97; 111b; 126a; 143a; 151a) eine Drehbewegung in einer zweiten Drehrichtung entgegengesetzt zu der ersten Drehrichtung ausführt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites Federele
ment (38; 73; 99, 113a; 123c; 141b) zumindest einen Teil eines zweiten Andruck
arms (38; 73; 99; 113a; 123c; 141b) bildet, der mit dem Basisarm (12; 32; 62; 91,
92; 111a, 112a, 112b, 113b; 123, 126; 141b, 143b; 141b, 151b) kraftschlüssig ver
bunden ist, und die Winkelrichtung und Länge des zweiten Andruckarms (38; 73;
99; 113a; 123c; 141b) derart bemessen sind, daß sich der zweite Andruckarm bei
allen Ringspaltweiten in Relation zu dem Basisarm (12; 32; 62; 91, 92; 111a, 112a,
112b, 113b; 123, 126; 141b, 143b; 141b, 151b) in entgegengesetzter Richtung zur
Schwimmdecken-Außenwand (8) hin erstreckt und an dieser angreift.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste (17;
37; 71, 97; 111b; 126a; 143a; 151a) und/oder der zweite (38; 73; 99; 113a; 123c;
141b) Andruckarm ein Federstab ist (sind).
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste (17;
37; 71, 97; 111b; 126a; 143a; 151a) und/oder der zweite (38; 73; 99; 113a; 123c;
141b) Andruckarm einen biegesteifen Armteil und einen federnden Armteil umfaßt
(umfassen).
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der
erste Andruckarm (17; 37; 71, 97; 111b; 126a; 143a, 151a) etwa in der Mitte der
Ringspaltweite an dem Basisarm (12; 32; 62; 91, 92; 111a, 112a, 112b, 113b; 123,
126; 141b, 143b; 141b, 151b) befestigt ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der
zweite Andruckarm (38; 73; 99; 113a; 123c; 141b) etwa in der Mitte der Ringspalt
weite an dem Basisarm (12; 32; 62; 91, 92; 111a, 112a, 112b, 113b; 123, 126;
141b, 143b; 141b, 151b) befestigt ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das eine erste Fe
derelement (37; 71; 97) und das zweite Federelement (38; 73; 99) einen durchge
henden Federarm (37, 38, 39; 71, 72, 73; 97, 98, 99) bilden, der etwa in Federarm
mitte mittig an dem Basisarm (12; 32; 62; 91, 92; 111a, 112a, 112b, 113b, 123, 126;
141b, 143b; 141b, 151b) befestigt ist, wobei sich ein Ende des durchgehenden Fe
derarms (37, 38, 39; 71, 72, 73; 97, 98, 99) gegen den Dichtring (11; 31, 31a, 40,
40a, 42, 43; 31) und das andere Ende des Federarms gegen die Schwimmdecken-
Außenwand (8) abstützt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Querteil (18)
vorgesehen ist, das mit seiner Mitte und rechtwinklig an dem Basisarm (32) befe
stigt ist, wobei das erste und/oder das zweite Federelement (37, 38) an dem einen
Ende des Querteils (18) gehalten ist und zu diesem ersten und/oder diesem zweiten
Federelement ein entsprechendes weiteres erstes und/oder zweites Federelement
(37, 38) an dem anderen Ende des Querteils (18) gehalten ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der
Basisarm (12; 32; 62; 91, 92; 111a, 112a, 112b, 113b; 123, 126; 141b, 143b; 141b,
151b) ein Federstab ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der
Basisarm (91, 92; 111a, 112a, 112b, 113b; 123, 126) ein Biegeknie (9lb; 9ld;
112a, 113c; 123b) in Form eines U-förmigen. federnden Armteils aufweist und das
freie Ende des Biegeknies an dem Dichtring (11) oder der Schwimmdecken-
Außenwand (8) befestigt ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende (71b;
99b; 143d; 151d) des Andruckarms (71; 99; 143a; 151a) halbkreisförmig eingerollt
ist, wobei der Durchmesser des Halbkreises größer ist als die kleinste angestrebte
Ringspaltweite.
12. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das an dem Dichtring
(31, 31a, 40, 40a, 42, 43; 31) oder an der Schwimmdecken-Außenwand (8) glei
tend anliegende Ende des Andruckarms (131d; 141b; 151a, 151d) durch einen
Fangbügel (134) geführt ist, wobei der Fangbügel (134) an dem Dichtring (31, 31a,
40, 40a, 42, 43; 31) oder der Schwimmdecken-Außenwand (8) befestigt ist, so daß
der Andruckarm (131d; 141b; 151a, 151d) in seiner Bewegung senkrecht zu seiner
Längsachse festgelegt ist und sich in Richtung seiner Längsachse verschieben
kann.
13. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste (17; 37; 71;
97; 111b; 126a; 143a; 151a) und der zweite (38; 73; 99; 113a; 123c; 141b) An
druckarm zwei Schenkel (37, 38; 71, 73; 97, 99; 111b, 113a; 126a, 123c; 143a,
141a; 151a, 141a) einer X-förmigen Anordnung bilden, wobei die beiden anderen
Schenkel (32a, 32b; 62a, 62b; 91a/92a, 91c/92c; 111a/112a, 112b/113b; 123a;
126c; 143b, 141b; 151b, 141b) der X-förmigen Anordnung den Basisarm (32; 62;
91, 92; 111a, 112a, 112b, 113b; 123a, 123b, 126c; 143b, 141b; 151b, 141b) bilden.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein Andruck
arm- (111b; 113a) und ein Basisarm-Schenkel (111a, 112a; 112b, 113b) eine V-
förmige Einheit (111a, 112a, 111b; 113a, 112b, 113b) bilden, wobei die Schenkel
(111a, 112a; 111b) der einen Einheit dem Dichtring (11) zugeordnet sind und die
Schenkel (113a; 113b, 112b) der anderen Einheit der Schwimmdecken-Außenwand
(8) zugeordnet sind.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zwei X-förmige An
druckeinheiten in ihrer Längsachse direkt hintereinander angeordnet sind, wobei die
beiden an der Schwimmdecken-Außenwand (8) benachbarten Federarme (141a,
141a) einen Verbindungssteg (141d) aufweisen und die Befestigung der beiden An
druckeinheiten mit der Schwimmdecken-Außenwand (8) an dem Verbindungssteg
(141d) erfolgt.
16. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zwei X-förmige An
druckeinheiten in ihrer Längsachse direkt hintereinander angeordnet sind, wobei die
jeweils benachbarten Federarme/Basisarm-Schenkel (141a, 141a/151b, 151b) an
der Schwimmdecken-Außenwand (8) und an dem Dichtring (31) je einen Verbin
dungssteg (141d; 151e) aufweisen und wobei die Befestigung der Andruckeinheiten
mit der Schwimmdecke an dem schwimmdeckenseitigen Verbindungssteg (141d)
erfolgt und der Verbindungssteg (151e) am Dichtring (31) in einem Fangbügel (152)
geführt ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Federstäbe aus
federhartem Stahlband gefertigt sind und vorzugsweise eine Dicke zwischen 2-3 mm
aufweisen.
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