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Schwimmdeckel eines Flüssigkeitshochbehälters Die Erfindung betrifft
einen Schwimmdeckel eines Flüssigkeitshocbbebälters, insbesondere für Erdöle, dessen
mittlerer Boden außen von einem ringförmigen Schwimmkörper umgehen ist, der gegenüber
der Seitenwand des Behälters durch eine Abdichtvorrichtung abgedichtet ist und eine
die Entlüftung des oben offenen. Schlwimmkörpers zulassende sowie d.a.s Innere des
Schwimmkörpers vor Niederschlägen schützende, aus einer Vielzahl von Deckplatten
bestehende obere Abdeckung aufweist.
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Bei einem bekannten Sch.wimmdeckel trägt der aus einer Vielzahl kleinerer
pontonförmiger Schwimm körper zusammengesetzte Schwimmdieckel obere Stützen, auf
welchen eine einstückig zusammenhängende und. nach der Mitte des Schwimmdeckels
zu schwach trichterförmig geneigte Abdeckung ruht, die einerseits den Sehiwmmkörper
vor Niederschlägen bewahrt und anderseits eine Entlüftung der einzelnen oben offenen.
Schwimmkörper zuläßt. Bei einem anderen bekannten. Schwimmdeckel sind die oberen
Öffnungen der einzelnen pontonförmigen Schwimmkörper unmittelbar abgedeckt, wobei
diese Deckplatten kleine Entlüftungsvorrichtungen für den Innenraum der Schwimmkörper
aufweisen. Nachteilig ist bei beiden vorgemannten Konstruktionen, daß im Falle auf
den Schwimuideckel von oben einwirkender größerer Druclikräfte, wie sie bei in der
Nähe erfolgenden Explosionen - im Kriegsfall, z. B. durch Boalbeneinwirlung - erfelgen
können, der ganze Deckel leicht in die abgedeckte Flüssigkeit hineingeldrückt oder
im einen Fall aiwh durch die plötzlich mit großer Kraft nach unten ausweichellden
Stützen zerstört wird, während im anderen Fall bei Explosionen im Innern einzelner
Schwimmkörper damit gerechnet werden muß. daß die zugehörigen Deckplatten weit weggeschleudert
werden und dabei womöglich noch weiteren Schaden anrichten.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen eingangs genannten,
die abgedeckte Flüssigkeit nach außen abdicbtenden Schwimmdeckel mit einem oben
offenen, jedoch vor dem Eindringen von Niederschlägen geschützten Schwimmkörper
in einfacher Weise so zu verbessern, daß er nicht nur gegenüber womöglich auftretenden
Explosionen innerhalb des Schwimmkörpers angesammelten Gase, sondern vor allem auch
gegenüber äußeren Druck- oder Sogeinwirkungen - infolge von Explosionen od. dgl.
- weitestmöglid vor einer Zerstörung bewahrt bleibt. Es ist z. B. bekanilt, daß
eine Atombombe eine stoßartige Druckwelle erzeugt, deren Kraftwirkung noch in einem
größeren Abstand von der Explosionsstelle etwa 0,8 kg/cm2 beträgt, und daß dieser
Druckwelle so gleich eine Sogwelle folgt, die eine Herabsetzung des atmosphärischen
Druckes auf etwa 0,35 kg/cm2 her-
vorrufen. kann. Die Konstruktion des verbesserten
Schwimllldeckels soll also auch solchen Beanspruchungen weitelstmöglich widerstehen
können und trotzdem einfach und sowohl in der Herstellung als auch in der Unterbaltung
nicht teurer sein als entsprechende bisher übliche Schwimmdeckel.
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Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß im wesentlichen dadurell
gelöst, daß die aus einem gegenüber dem Material des Schwimmkörpers verhältnismäßig
schwachen Material bestehenden einzelnen DLeckplatten des eingangs genannten Schwimmdeckels
am Schwimmkörper uln eine ihrer Außenkanten hochklappbar gelagert sind. Eine solche
Konstruktion erlaubt im Falle des Auftretens von Explosionen innerhalb des Schqwimmkörpers
oder von äußeren Sogwellen ein einfaches Hochklappen der einzelnen Deckplatten,
ohne d!aß diese vom Schwimmdeckel weggeschleudert werden könnten, Beim Auftreten
größerer äußerer Druckwellen werden lediglich die - gegenül,er dem Material des
Schwimmkörpers verhältnismäßig schwachen - Deckplatten ohne Beeinträchtigung des
übrigen Schwimmkörpers deformiert und in den Innenraum der Schwimmkörper hineingedrückt.
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Ausgestaltungen der Erfindung betreffen konstruktive Einzelheiten
der Ausbildung und der Anordnung der erfindungsgemäßen Deckplatten sowie die Anordnung
weiterer äußerer Deckplatten, die - ebenfalls schwenkbar gelagert - den zwischen
dem Schwimmdeckel und der benachEblarten Seitenwand des Hochbehälters befindlichen
Ringspalt nach oben abdecken.
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In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht;
es zeigt Fig. 1 eine Teilaufsicht auf einen Umfangsteil eines Schwimmdeckels nach
der Erfindung, wobei die Tank wandung im Querschnitt dargestellt ist und gewisse
Abdeckungsteile oder Platten des Tanks, die den Umfang des Deckels selbst begrenzen,
abgehoben sind.
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Fig. 2 einen Teilquerschnitt durch Deckel und Tank im wesentlichen
nach der Linie 2-2 der Fig. l, Fig. 3 einen gleichen Schnitt nach der Linie 3-3
der Fig. 1.
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In der Zeichnung ist die lotrechte Seitenwand eines oben offenen,
zylindrischen Hochbehälters. nach stehend kurz »Tank« genannt, mit 10 bezeichnet.
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Dieser Tank dient zur Vorrathaltung von Flüssigkeiten und insbesondere
von flüssigen Erdölerzeugnissen, flüchtiger, leicht explosiver Art.
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Der Deckel des Behälters schwimmt auf der Flüssigkeit und ist so
eingerichtet, daß er mit deren Spiegel steigt und fällt. Er besteht aus einem ringförmigen
Schwimmkörper 12 mit einem Boden 13 und lotrechten Seitenwänden 14 bzw. 15, deren
obere Ränder 14a und 15a nach einwärts gebogen sind, wie dies aus den Fig. 1 und
2 ersichtlich ist. Außerdem kann der Schwimmkörper in etwa gleichen Abständen mit
lotrechten Querschotten 16 versehen sein, welche ihn in einzelne Abteilungen unterteilen.
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Aus der Zeichnung geht hervor, daß der Schwimmkörper 12 oben etwa
bootartig offen ist und keine feste Ahdeckung aufweist. Es ist auch ersichtlich,
daß der ringfönnige Schwimmkörper 12 selbst nur einen Bruchteil der Oberfläche 11
der Flüssigkeit im Tank bedeckt, während der - innerhalb des Schwimmkörperringes
l>efindliche - Großteil dieser Oberfläche von einer plattenförmigen Abdeckung
50 überdeckt ist, die vom Schwimmkörper und von der Tankflüssigkeit selbst schwimmend
gehalten wird.
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Die Außenwandung 15 des Schwimmkörpers steht in Ahstand von der Innenfläche
10a der Tankwandung 10 und trägt eine Anzahl von über den Umfang verteilten federnden
Stützkörpern, die mit 17 bezeichnet sind und ihrerseits einen zylindrischen Gleitschuh
18 tragen, der an der Innenfläche 10a anliegt und entlang derselben gleiten kann.
Die Stützkörper 17 können beliebig gebaut sein; es ist hier nur eine beispielsweise
Ausführung dargestellt, die je Stützkörper aus einem horizontal und radial angeordneten
Zylinder 19 besteht. der durch die Schwimmkörperaußenwand 15 hindurchragt und mit
dieser verschweißt oder sonstwie verhunden ist. Der Zylinder 19 enthält einen Kolben
20 mit Stange 21, welche iiber das äußere Zylinderende hinausreicht und an ihrem
äußersten Ende ein Glied 22 trägt, das mit der Innenseite des Gleitschuhes 18 verschweißt
oder in sonstiger ÄVeise erhundell ist. Silan erkennt, daß die verschiedenen Stützkörper
17 den zylindrischen Gleitschuh 18 am Schwimmkörper 12 festhalten. Das innere Ende
des Zylinders 19 jedes Stützkörpers enthält eine Schraubenfeder 23, die sich genen
den Kolben 20 abstützt, die Stange 21 nach außen preßt und dadurch den zvlindrischen
Gleitschuh 18 an die Innenfläile 10a der Tankwandung 10 andrückt.
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Der ringförmige Raum zwischen der lotrechten Seitenwand 15 und dem
Gleitschuh 18 wird durch eine ringförmige, gasundurchlässige biegsame Dichtmanschette
24 überbrückt und abgeschlossen. Diese Manschette besteht bei der dargestellten
Ausführung aus einem mit Kautschuk imprägnierten Textilstoff, der mit seinem Innenrand
an der Schwimmkörperseitenwand 15 durch eine Dichtungsleiste 25 mittels
Bolzen und
Muttern festgehalten ist. Der Außenrand der Diclltmanschette ist am Gleitschuh 18
in gleicher Weise mittels einer Dichtungsleiste26 I)efestigt, und beide Ränder der
Dichtmanscheltte sind so gellalten. daß letztere lose nach abwärts gegen den Flüssigkeitsspiegel
zu hängt, wie aus Fig. 2 ersichtlich.
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Die äußere Seitenwand 15 des Schwimmkörpers 12 reicht, wie dargestellt,
höher als dessen innere Seitenwand 14, so daß der eingebogene obere Rand 15 a der
Seitenwand 15 und der eingebogene obere Rand 14a der inneren Seitenwand 14 eine
zur Horizontalen schräge Fläche bestimmen. Die eingebogenen Ränder sind in bestimmten
Abständen durch radial verlaufende U-Profil-Träger 27 verbunden, die an ihren gegenüberliegenden
Enden mit den Oberflächen der eingebogenen Ränder 14a und 15a verschweißt sind,
um den Schwimmkörper zu versteifen; die einander gegenüberliegenden Flansche 28.
28a der U-Profil-Träger27 sind nach oben gerichtet. Der Oberteil des Sch vimmkörpers
12 ist bis auf verhältnismäßig kleine Flächen, die von den eingebogenen Ränderii
14 a und 15 a der Schwimmkörperseitenwände und von den U-Profil-Trägern 27 gebildet
werden, vollständig offen.
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Eine Anzahl verhältnismäßig dünnwandiger Deckplatten 29 überdecken
die offenen Räume zwischen benachbarten U-Profil-Trägern 27 und führen daher Regenwasser
und sonstige Niederschläge, die sonst ins Innere des Schwimmkörpers gelangen würden,
zur Abdeckung 50. Jede der Platten 29 ist im wesentlichen rechteckig und hat an
gegenüberliegenden Seiten herabgebogene Randflansche 30, die die Flau sche 28 und
28a der U-Profilträger 27 übergreifen, wie aus Fig. 3 ersichtlicli ist. Das Zusammenwirken
der Flansche 30 mit den Flanschen 28 und 28a be grenzt die Seitenbewegung der im
wesentlichen lose auf den Flanschen 28 und 28a aufliegenden Platten 29 gegenüber
dem Schwimmkörper 12.
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Die radial einwärts gerichteten Enden der Deckplatten 29 sind am
Schwimmkörper 12 derart verankert, daß die Platten um diese Enden einzeln nach aufwärts
geschwenkt werden können, wie dies durch die gestrichelte Linie 29' in Fig. 2 angedeutet
ist. Bei der dargestellten Ausführung besteht diese Verankerung der Platten aus
einem an die innere Seitenwand 14 des Schwimmkörpers angeschweißten Arm 31, dessen
oberes Ende in einen horizontalen Schenkel 32 übergeht, auf welchen ein Riegel 33
etwa durch einen Bolzen 34 mit Mutter 35 leicht lösbar befestigt ist.
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Wie aus Fig. 2 hervorgeht, überragt das innere Ende jedes Riegels
33 das dortige Ende der zugehörigen Deckplatten 29, so daß einerseits ein Abheben
der inneren Enden der Deckplatten 29 von den Tra«-flanschen 28 und 28a der U-Profil-Träger27
verhindert, anderseits jedoch ermöglicht ist, die Deckplatten 29 um ihr verankertes
Ende aufwärts zu schwenken.
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Eine Bewegung der Deckplatten 29 in bezug auf die geometrische Mitte
des Schwimmkörpers radial nach innen oder außen. ist durch nach unten gerichtete
Flansche 36 am Innenende jeder der Deckplatten 29 begrenzt. Wie aus Fig. 2 hervorgeht,
ist nämlich eine Bewegung der Deckplatten 29 radial nach auswärts durch ein Anstoßen
der herabgebogenen Flansche 36 a.n den inneren Stirnflächen der Tragflansche28 und
28 a und eine Bewegung der Platten in entgegengesetzter Richtung durch Anstoßen
der Flansche 36 an die benachharten Flächen der Arme 31 elienfalls begrenzt.
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Der zwischen der äußeren Seitenwandung 15 und dem zylindrischen Gleitschuh
18 befindliche Ringraum ist durch eine Anzahl Abdeckplatten 37 abgedeckt,
von
denen jede um ihre am Gleitschuh 18 befindliche Lagerstelle in einem bestimmten
Winkelbereich schwenkbar ist (vgl. Fig. 2). Die Lagerstellen bestehen aus am Gleitschuh
18 befestigten und parallel übereinander verlaufendqen Lappen 38 und 39, die vom
Gleitschuh 18 aus in Richtung der normalen Lage der Abdeckplatten 37 schräg nach
innen abwärts verlaufen. Die Abdeckplatten 37 greifen mit ihren äußeren Enden zwischen
die Lappen 38 und 39 ein und werden in dieser Lage durch beide Lappen und die jeweilige
Abldeckplatte 37 selbst durchsetzende Bolzen 40 gehalten, wobei sowohl das zwischen
den Lappen 38, 39 und der jeweiligen Abdeckplatte 37 als auch das zwischen den Bolzen
40 und den zugehörigen Bohrungen befindliche Spiel so groß ist, daß die entsprechenden
5 chwenkbewegungen der Abdeckplatten 37 möglich sind. Gewünschtenfalls kann der
Kopf jedes Bolzens 40 noch mit einer ringförmigen Öse 40o versehen sein, damit sich
die Bolzen von außen leicht herausziehen lassen, wenn eine Abnahme oder ein Auswechseln
der Abdeckplatten 37 erwünscht sein sollte.
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Wie aus Fig. 2 weiterhin hervorgeht, übergreifen die nach innen ragenden
Enden der Al)deckplatten 37 die Dec:kpla,tten 29 des Schwimmkörpers 12 und liegen
auf diesen Deckplatten lose auf, so daß Niederschläge, die sonst in den. ringförmigen
Raum zwischen dem Gleitschuh 18 und dem Schwimmkörper 12 gelangen würden, über die
Deckplatten 29 bzw. die zwischen denselben befindlichen U-Profil-Träger 27 auf die
Ahdeckung 50 abfließen. Von der Abdeckung 50 aus können die Nied.erschläge sodann
in irgendeiner üblichen Weise abgeleitet werden.
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Die Fig. 2 und 3 zeigen das Wesen der beschriebenen Konstruktion
am besten; man erkennt, daß eine stänidige Entlüftung nicht nur des Innenranmes
der einzelnen 5 chwimmkörp erabsohnitte, sondern auch des oberhalb der Dichtmanschette
24 zwischen dem Gleitschuh 18 und der Aufienwandung 15 des 5 chwimmkörpers 12 befindlichen
Ringraumes gewährleistet ist. Dabei ragen die Seitenflansche28 und 28c der U-Proül-Träger
27 so weit nach oben, daß die Deckplatten 29 in einem beträchtlichen Abstand oberhalb
der eingebogenen oberen Ränder 14a, 15am der Seitenwandungen 14, 15 des Schwimmkörpers
12 liegen. Auf diese Weise bildet jede Deckplatte29 in Verbindung mit den Seitenflanschen28
und 28a der die Deckplatte tragenden U-Profil-Träger 27 einen Entlüftungskanal mit
einer Eintrittsöffnung 41 (Fig. 3) am äußeren und einer Austrittsöffnung 42 am inneren
Endle der Deckplatte. Dadurch können alle Gase und Dämpfe, die sich womöglich in
Ringraum zwischen dem Gleitschuh 18 und der Auflenwandung 15 des Schwimmkörpers
12 ansammeln könnten, leicht abziehen. Dadurch, daß jeder der Entlüftungskanäle
außerd!em nach unten in den Schwimmkörper 12 hinein offen ist, wird. zugleich auch
der Innenraum des Schwimmkörpers 12 wirksam entlüftet, so daß auch im Schwimmkörper
12 selbst jegliche Ansammlung explosiver Dämpfe oder Gase verhindert wird.
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Die Wandstärke der Deckplatten 29 ist schwächer als die der ringförmigen
Seitenwände 14, 15 des Schwimmkörpers 12 und auch als diejenige der U-Profil-Träger27
gehalten. Gemäß einer bevorzugten Ausführung sind die Deckplatten 29 von einer solchen
Stärke und Festigkeit, daß sie Beanspruchungen widerstehen können die etwa zwischen
2,2 bis 2,9 kg/cm2 liegen, während die U-Profil-Träger 27 demgegenüber eine etwa
dreifache Festigkeit aufweisen. Sollte der Schwimmdeckel z. B. einer ersten
Druckwelle
einer heftigen Explosion etwa einer Atombolmbenexplosion, ausgesetzt sein, so werden
dadurch die Deckplatten 29 sofort in das Innere des Schwimmkörpers 12 hineingedrückt,
wie dies durch die gestrichelte Linie 29" angedeutet ist. Auf den Boden 13 des Schwimmkörpiers
12, die Abdeckung 50 sowie die Tankwandung 10 kann sich die Druckwelle praktisch
nicht schädlich auswirken, weil diese Flächen unmittelbar von der gelagerten Flüssigkeit
abgestützt werden. wodurch sich die außerhalb des Tanks an diesen Wandungen angreifen
den Drücke gegenseitig aufheben.
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Der Druckwelle einer Explosion folgt bekanntlich umnittelbar eine
Sogwelle erheblichen Ausmaßes, die jedoch bei der beschrielbenen.Schtwimmdeckelkonstruktion
ebenfalls keine Schäden am Schwimmdeckel hervorrufen kann. Da die Innenräume des
Schwimmkörpers 12 nach dem Eindrücken ihrer Deckplatten 29 praktisch offen sind.
besteht auch bei der Sogwelle sofort ein weitgehender Druckausgleich beiderseits
der Seitenwände 14 und 15 des Schwimmkörpers, wodurch Schäden am Schwimmkörper auch
bei den Sogwellen vermieden werden.
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Sollte trotz der erläuterten gründlichen Belüftung der Schwimmkörperinnenräume
durch irgendeine Ansammlung übermäßiger Mengen von Gasen oder Dämpfen dennoch Explosionen
im Schwinimkörper 12 auftreten, so können sich die dabei entstehenden Überdrücke
ohne jeden schädigenden Einfluß auf den Schwimmdeckel sofort ausgleichen. Durch
den Druck einer derartigen Explosion werden nämlich die über den betreffenden Innenräumen
des Schwimmkörpers 12 befindlichen Deckplatten 29 und Abdeckplatten 37 in die in
Fig. 2 gestrichelt angedeuteten Stellungen 29' bzw. 37' nach oben geschwenkt, wobei
die Seliwenkachse der Deckplatten 29 an deren nach unten gerichteten inneren. Flanschen
36 und die Schwenkachsen der Abdeckplatten 37 an deren äußeren Gelenkstellen. 38,
39, 40 liegen.
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Eine ähnliche Wirlçung tritt ein, wenn eine Explosion der unterhalb
der Dichtmanschette 24 oberhalb der gelagerten Flüssigkeit 11 befindlichen Dämpfe
auftreten sollte. In diesem Falle wird die Dichtmanschette 24 durch den Explosionsdrnck
in die in Fig. 2 gestrichelt dargestellte Stellung 24' auf gebläht, ohne daß dabei
eine Zerstörung der Dichtmanschette 24 zu befürchten wäre. Das plötzliche Aufblähen.
der Dichtmanschette 24 hat jedoch einen entsprechenden Druckanstieg unterhalb der
Alwdeckplatten 37 zur Folge, wodurch diese Platten ebenfalls in die aus Fig. 2 hervorgehende
Stellung 37' nach oben geschwenkt werden können. Unter Umständen ist gleichzeitig
auch ein Aufschwenken der Deckplatten 29 in gewissem Umfange möglich, so daß ein
sofortiger Druckausgleich geschaffen wird, der Beschädigungen am Tank oder Schwimmdeckel
p.raktisch ausschließt.
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Sollten die Deckplatten 29 durch äußere Explosionen in den Schwimmkörper
12 eingedrückt und entsprechend verbogen worden sein, so fällt der Ersatz der dünnwandigen,
leichten Druckplatten 29 gegenüber den Kosten für einen vollkommen neuen Schwimmdeckel
nur wenig ins Gewicht. Bei leichteren Schäden werden sich die Deckplatten 29 im
übrigen auch einfach wieder strecken und so instand setzen. lassen, daß sie weiterverwendlet
werden können. Überdies ist aber auch die Herstellung des beschriebenen Schwimmdeckels
billiger als die Herstellung der bisher üblichen Ausführungen, weil durch die lose
Lagerung der Deckplatten 29 und Abdeckplatten 37 viel weniger
Schweißungen
durchgeführt zu werden brauchen, als es bei den bisher üblichen Schwimmdeckeln notwendig
ist.
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Bei dem beschriebenen Schwimmdeckel ist es auch zulässig, die Deckplatten
29 und Abdeckplatten 37 aus Aluminium oder galvan.isch überzogenen Stahlplatten
herzustellen, die keinen Anstrich oder sonstigen bebesonderen Witterungsschutz henötigen,
was die Herstellungskosten des Schwimmdeckels weiterhin nennenswert herabsetzt.
Während bei den bisher üblichen Bauweisen die ortsfesten Deckplatten eines Schwimmkörpers
beispielsweise aus 5 mm starkem Stahlblech mit einem Gewicht von etwa 40 g/cm2 hergestellt
sind, beträgt das Gewicht einer beschriebenen dünnwandigen. mit einem galvanischen
Überzug versehenen Stahlplatte nur ein Drittel dieses Gewichtes, und eine solche
Platte kostet etwa nur die Hälfte einer erstgenannten früheren Platte. Dabei wirkt
sich die erzielte Ersparnis nicht nur auf die Kosten für die Deckplatten selbst,
sondern auch auf die Herstellungs-, Verlade- und Frachtkosten des ganzen Schwimmdeckels
nennenswert aus.
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Ein anderer Vorteil der beschriebenen Schwimmdeckelkonstruktion liegt
darin, daß die unter den Deckplatten 29 hefindlichen Räume des Schwimmdeckels, z.
B. die Innenräume des Schwimmkörpers 12, zur Überprüfung, Wartung oder gegebenenfalls
zum Anstrich u. dgl. wesentlich einfacher und schneller als bisher zugänglich sind.
So können die Deckplatten 29 durch einfaches Lockern der Muttern 35 und anschließendes
Schwenken der Riegel 33 um die Bolzen 34 leicht vom Schwimmkörper abgehoben werden,
wonach das gesamte Innere des Schwimmkörpers vollkommen frei und zugänglich ist.
Die derart geöffneten Innenräume des Schwimmkörpers 12 sind dadurch zugleich so
gründlich entlüftet, daß für eine anschließend in das Innere des Schwimmkörpers
12 einsteigende Person keinerlei Erstickungsgefahr durch Gasansammlungen od. dgl.
mehr besteht. Alle Wartungs- oder Instandsetzungsarbeiten können bei vollem Tageslicht
bequem ausgeführt werden.