DE2015354A1 - Schwimmdeckel für einen Tank - Google Patents

Description

201535A

DR. ELISABETH JUNG

DR. VOLhCEH VOSSIUS ■ _m·. u ' _i ^, ' ™·· ■ ir,™

Da.3C-SSUSChIRDEWAHN München, den 31. März 1970 PATENTANWÄLTE

8 München ϊύ, Clsmenssti. 301

Telefon: 341067

u.Z.: F 014 M■■+ a (My/Dr.S)
811,878 - A1

OLIlT CORPORATION

New Haven, Conn., V.St.A.

Schwimmdeckel für einen Tank

Priorität: 1. April 1969 / V.St.A.
Anmelde-Nr.: 811 878

, Die Erfindung bezieht sich auf einen Schwimmdeckel zur Verwendung in einem Flüssigkeitstank und betrifft insbesondere einen Deckel m4-t verbesserter,Schwimmvorrichtung.

Es sind verschiedene Arten von Schwimmdeckeln zur Verwendung in Tanks oder Behältern zum Speichern verschiedener Flüssigkeiten bekannt. Ein solcher Deckel kann dabei entweder das Dach des Behälters selbst bilden oder ein getrenntes Teil innerhalb eines Tanks mit festem Dach sein. In jedem Fall schwimmt der Deckel im wesentlichen waagerecht auf oder etwas über der Oberfläche der gespeicherten Flüssigkeit und bewegt sich mit dieser Oberfläche nach oben oder nach unten in dem Maß, in dem sich das Volumen der gespeicherten Flüssigkeit an-

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dert. Die gespeicherte Flüssigkeit ist damit gegenüber der Umgebung oberhalb des Deckels geschützt,und außerdem ist die Verdampfung Oder Verdunstung von Flüssigkeit aus dem Bereich unterhalb des Deckels verzögert.

Viele bekannte Schwimmdeckel haben den großen Nachteil, daß ihre Herstellung oder ihr Einbau in den zu schützenden Tank zu teuer ist.

Eine bekannte Ausführungsform eines derartigen Deckels umfaßt mehrere einzelne, mit Luft gefüllte Schwimmkörper, die den Deckel auf der Flüssigkeit schwimmend halten. Das hat den fc Nachteil, daß die mit Luft gefüllten Schwimmkörper bei niedrigen Temperaturen der Gefahr ausgesetzt sind, daß sie zusammenfallen. Außerdem braucht man hier sehr viele derartige Schwimmkörper, um die bestmögliche Schwimmfähigkeit zu erhalten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Schwimmdeckel mit besseren Schwimmeigenschaften zur Verwendung in einem Flüssigkeitstank zu schaffen, bei dem die bekannten Nachteile, von denen einige oben erwähnt wurden, ausgeschaltet sind. Der Schwimmdeckel nach der Erfindung hat u.a. den Vorteil, daß er verhältnismäßig leicht herzustellen und einzubauen ist.

Gemäß der Erfindung hat sich nun gezeigt, daß die obigen und weitere Vorteile ohne weiteres erreichbar sind, wenn der Schwimmdeckel folgendes umfaßt: einen im wesentlichen horizontalen Hahmen; mehrere von dem Rahmen abgestützte Metallschwimmkörper, die so angebracht sind, daß sie sich nach unten in die gespeicherte Flüssigkeit erstrecken, und die einen sich in die Flüssigkeit erstreckenden Boden, sich vom Boden nach oben erstreckende Seitenteile, eine an den Seiten befestigte und einen Raum innerhalb der Schwimmkörper abschließende Abdeckung und einen polymeren Schaumstoff, vorzugsweise

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einen harten Polyurethanschaumstoff innerhalb des Raums umfassen; einen gegenüber der gespeicherten Flüssigkeit im wesentlichen undurchlässigen, festen Werkstoff, der von dem Rahmen in einer im wesentlichen waagerechten Ebene zum Überdecken der Flüssigkeit abgestützt ist, wobei die Schwimmkörper soviel Auftrieb haben, daß sie den Rahmen und den festen Werkstoff oberhalb des Flüssigkeitsspiegels schwimmend halten.

Die Erfindung umfaßt auch den Einsatz eines gewellten Materials als festen, gegenüber der gespeicherten Flüssigkeit undurchlässigen Werkstoff, und zwar vorzugsweise gewelltes Metall. Hieraus ergeben sich zahlreiche weitere Vorteile.

Angesichts der strukturellen Stärke der gefüllten Schwimmkörper gemäß der Erfindung, können viele der bisher nötigen Querträger weggelassen werden. Außerdem läßt sich der Schwimmdeckel nach der Erfindung ohne weiteres billig herstellen. Der erhöhte Auftrieb der gefüllten Schwimmkörper gemäß der Erfindung hat einen weiteren Vorteil insofern, als der Schwimmdeckel ohne weiteres von Personen begangen werden kann. Bei Verwendung einer gewellten Oberfläche für den festen Werkstoff ergibt sich außerdem der Vorteil, daß Leckflüssigkeit, die in den Tank eingedrungen ist, oder Flüssigkeit, die durch unbeabsichtigtes Eintauchen eines Teils des Deckels in die gespeicherte Flüssigkeit auf den Deckel gelangte, ablaufen kann.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand von schematischen Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Fig* 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Tanks, der sich zur Verwendung eines Schwimmdeckels gemäß der Erfindung eignet, wobei ein Teil der Tankwand weggelassen ist, um den Deckel im Innern desselben freizulegen;

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Pig. 2 ist eine perspektivische Ansicht des Schwimmdeckels gemäß der Erfindung außerhalb des Tanks, wobei ein Teil der oberen gewellten Oberfläche weggelassen ist, um die untere Fläche klarer hervorzuheben;

Fig. 3 zeigt einen Schnitt längs der linie 3-3 in Fig.2;

Fig. 4 zeigt einen Schnitt längs der Linie 4-4 in Fig.2.

Das in Fig. 1 gezeigte Ausführungsbeispiel umfaßt einen Schwimmdeckel 10, der in einem zylindrischen Tank bzw. Behälter 11 mit festem Dach 12 und einer mittleren Stange 13 arbeitet. Dabei ist jedoch klar, daß der Schwimmdeckel nach der Erfindung in jeder beliebigen Art von Tank mit senkrech- W ten Wänden verwendbar ist, und natürlich kann der Schwimmdekkel gemäß der Erfindung auch in größeren Tanks verwendet werden, die mehrere Stangen 13 erfordern. Der Tank 11 enthält eine beliebige, normalerweise in dieser Art von Tank gespeicherte Flüssigkeit 14 ο

Die Vorrichtung 15 zum Anpassen an die jeweilige Flüssigkeitssäule ist hier nur schematisch dargestellt und kann von beliebiger bekannter -bauart oder von der im US-Patent 3 409 165 offenbarten Art sein. Naturlich kann auch weiterer Zubehör vorgesehen sein, der in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, beispielsweise ein Mann-Einsteigloch, antistatisehe Kabel, ein Meßtrichter, Tankeinlaßrohr, Antirotationskabel, ein Überlauf sowie Entlüftungsstutzen.

Der Schwiimndeckel 10 überdeckt in wirksamer Weise die Oberfläche der Flüssigkeit 14 mit Hilfe eines im wesentlichen horizontalen Rahmens, der eine Reihe von Schwimmkörpern 20 und feste Platten oder Bleche 21 abstützt.

Alle Bauteile des Schwiramdeckels bestehen aus einem Werkstoff, der gegenüber der gespeicherten Flüssigkeit dicht und undurchlässig ist. Zum Beispiel können leichte Metalle

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wie Aluminium, ein Kunststoff oder ein mit einem zweckmäßigen Material wie Kunststoff überzogener Stoff Verwendung finden.

Ein insgesamt mit 16 bezeichneter Rahmen stützt alle anderen Bauteile ab und umfaßt einen Umfangsring 22, der sich im Abstand von der Tankwand befindet, sowie ein Gitter aus Trägern 23. Es sei darauf hingewiesen, daß angesichts der von den Schwimmkörpern nach der Erfindung gebotenen Stärke keine .Notwendigkeit besteht, Querträger vorzusehen, um dem Schwimmdeckel strukturelle -Festigkeit zu verleihen. Natürlich können gegebenenfalls in sehr großen Tanks Querträger oder Querriegel oder Teilquerträger vorgesehen sein, um größere Festigkeit zu erzielen. Der Umfangsring 22 entspricht in seiner Gestalt dem Umriß des Tanks 11, befindet sich jedoch seitlich nach innen im Abstand von der Tankwand. Innerhalb des Ringes 22 sind mehrere im Abstand voneinander und in der gleichen Ebene angeordnete Träger 23 vorgesehen. Die Gestalt dieser Träger 23 ist nicht von entscheidender Bedeutung. Es kann sich um L-, T-, I- oder C-förmige Träger oder um Träger mit jeder anderen zweckmäßigen Querschnittsform handeln. Die Träger 23 reichen quer über den ganzen, vom Ring 22 eingeschlossenen Bereich und sind an ihren Schnittpunkten 24 mit dem Ring 22 mit zweckmäßigen Mitteln, wie Bolzen oder Nieten, am Ring befestigt.

Die Träger 23 und der Ring 22 bestehen aus einem Metall, beispielsweise aus Aluminium. .

Um eine Abdichtung zwischen dem Ring 22 und der Innenwand des Tanks 11 zu erreichen, die den Unregelmäßigkeiten der Tankwand bei der Aufwärts- oder Abwärtsbewegung des Schwimmdeckels Rechnung trägt, ist eine zweckmäßige, flexible, nachgiebige Dichtung 25 um den Umfang des Ringes 22 herum beispielsweise mittels Schrauben 27 und Muttern 26 befestigt.

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Wie bereits erwähnt, sind die Platten oder Bleche 21 vom Rahmen in einer im wesentlichen horizontalen Ebene abgestützt. Sie bestehen aus einem festen Werkstoff, der gegenüber der gespeicherten Flüssigkeit im wesentlichen undurchlässig ist, beispielsweise aus Aluminiumblech. Bei dem in den Zeichnungen dargestellten, bevorzugten Ausführungsbeispiel überdecken die Bleche Z) die gesamte, vom Ring 22 eingeschlossene Fläche, Aber die Bleche 21 brauchen die Schwimmkörper nicht mit zu überdecken, denn diese sind selbst mit einer Abdeckung versehen und gegenüber der gespeicherten Flüssigkeit undurchlässig. Man kann also ohne weiteres abwechselnd eine Reihe Schwimmkörper und eine Reihe Bleche vorsehen. Bei dem P bevorzugten Ausführungsbeispiel überdecken die Bleche jedoch aus Gründen der einfacheren Konstruktion und zur zusätzlichen Verstärkung den ganzen, vom Ring 22 umgebenen Bereich.

Die Bleche 21 sind in beliebiger, zweckmäßiger Weise, beispielsweise durch Schrauben 29 und Muttern 28, am Ring angebracht. Darüberhinaus ist vorzugsweise eine Dichtung 30, beispielsweise ein flexibler Schwamm mit geschlossenen Zellen, an der Verbindungsstelle zwischen den Blechen 21 und dem Ring 22 vorgesehen.

Das für die Bleche 21 verwendete Material kann eben oder gewellt sein. Eine gewellte Oberfläche hat den Vorteil zusätzlicher Verstärkung und verbessert auch die Leistungsfähigkeit des SchwimmdeckeIs. Eine gewellte Oberfläche, die sowohl die Flüssigkeit als auch die Schwimmkörper -völlig überdeckt, bietet ohne weiteres Wasserabläufe für den Fall eines Lecks im Tankdach, wie bei 31 in Fig. 3 schematisch angedeutet ist. Am Ende jedes Wellentals können dabei ohne weiteres Abläufe vorgesehen sein, so daß Flüssigkeit ohne weiteres von der Oberfläche ablaufen kann.

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Zwischen gewissen Bereichen der Träger 23 sind mehrere Schwimmkörper 20 angeordnet. Jeder Schwimmkörper 20 ist so ausgelegt, daß er allein schwimmen kann, und hat einen Boden 40, der sich in die gespeicherte Flüssigkeit hineinerstreckt, Seiten bzw. Seitenwände 41» die sich vom Boden 40 nach oben erstrecken und mit demselben aus einem Stück bestehen,und mit den Seitenwänden aus einem Stück bestehende Plansche 42, die sich seitlich von den Oberkanten der Seiten 41 wegerstrecken. Eine Abdeckung 43 ist an den Planschen 42 befestigt, so daß im Schwimmkörper 20 ein Raum umschlossen ist. Der Schwimmkörper 20 ist in dem Innenraum mit einem polymeren Schaumstoff 44 gefüllt. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Raum mit hartem Polyurethanschaumstoff gefüllt. Als Beispiel für einen zur Verwendung gemäß der Erfindung geeigneten Stoff sei ein harter Polyurethans'chaumstoff genannt, der ca.48,05 kg/ nr wiegt (3 pounds pro Kubikfuß) und in einem Schwimmkörper angeordnet ist, der einen rechteckigen Querschnitt mit etwa 10,16 χ 45»72 cm bei.einer Länge von 243,84 cm hat. Mehrere derartige Schwimmkörper an der unteren Seite der Oberfläche des Schwimmdeckels bieten die nötige Stärke, so daß Personal oben auf dem Schwimmdeckel gehen kann₀ Der Schaumstoff hat sich als zufriedenstellend bei einer Temperatur von -53»89 C erwiesen. Der Schwimmdeckel ist ohne weiteres begehbar, während, er auf Benzin oder anderen ähnlichen Stoffen schwimmt.

Bei in -Betrieb befindlichem Schwimmdeckel erstreckt sich der Boden 40 des Schwimmkörpers 20 nach unten in die gespeicherte Flüssigkeit, wobei die Abdeckung 43 und die Flansche42 an den Trägern 23 und den Blechen 21 mit beliebigen,, zweckmäßigen Mitteln, beispielsweise Schrauben 45 und Muttern 46, angebracht sind. Die Art der Befestigung der Schwimmkörper kann natürlich entsprechend der jeweiligen Schwimmdeckelkonstruktion angepaßt werden.

Ein. weiterer Vorteil der Erfindung liegt in der Schaffung verstellbarer Beine 50. Diese Beine sind vorgesehen, um

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' zu verhindern, daß der Schwimmdeckel den Boden des Tanks erreicht, wenn der Tank leer ist. Wie aus den Zeichnungen hervorgeht, umfaßt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel dieser verstellbaren Beine 50 eine ringförmige Hülse 51» die durch zweckmäßige Mittel mit den Trägern 23 verbunden ist. Eine Stange bzw. ein Rohr 52 von größerer Länge als die Hülse 51 paßt in die Hülse; 51 und erstreckt sich nach unten zum Boden des Tanks. Das Rohr 52 ist mit mehreren Zapfenlöchern zum Verstellen der Höhe des Beinteils 53 ausgebildet. Zwei derartige Zapfenlöcher sand aus der Zeichnung zu entnehmen, wobei das Zapfenloch 54 für die untere Stellung und das Zapfenloch 55 für die obere Stellung dient. Wenn also die untere Stellung

" erwünscht ist, kann, wie aus der Zeichnung hervorgeht, ein Zapfen 56 in das untere Zapfenloch 54 eingesetzt sein, wobei die Hülse 51 eine Bewegung des Rohrs 52 verhindert. Ist die hohe Stellung erwünscht, so wird der Zapfen 56 aus dem Zapfenloch 54 herausgenommen, während sich der Schwimmdeckel in einer höheren Lage befindet, das Rohr 52 wird so bewegt, daß das Zapfenloch 55 im Rohr mit einem Zapfenloch 57 in der Hülse fluchtet,und dann vird der Zapfen 56 durch die Löcher 55 und 57 eingesteckt. Ein Flansch 58 verhindert, daß sich das Rohr 52 gegenüber aar HiiTne bewegt. Es können natürlich auch mehr als ,jeweils zwei derartige Zapfenlöcher vorgesehen sein.

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Claims (7)

- 9 Ansprüche

1.) Schwimmdeckel zur Verwendung in einem eine Flüssigkeit enthaltenden Tank, gekennz e i chnet durch einen im wesentlichen horizontalen Nahmen (16), mehrere vom Rahmen abgestützte Metallschwimmkörper (20)·, die so angebracht sind, daß sie sich nach unten in die gespeicherte Flüssigkeit erstrecken und die einen sich in die Flüssigkeit erstreckenden Boden (40), sich von dem Boden nach oben erstreckende Seitenteile (41), eine an den Seiten befestigte, den Raum innerhalb der Schwimmkörper abschließende Abdeckung (43) und einen polymeren Schaumstoff (44) in dem Raum umfassen, und einen gegenüber der gespeicherten Flüssigkeit im wesentlichen undurchlässigen, festen Werkstoff (21), der von dem Rahmen in einer im wesentlichen horizontalen Ebene zum Überdecken der Flüssigkeit (14) abgestützt ist, wobei die Schwimmkörper soviel Auftrieb haben, daß sie den Rahmen (16) und den Werkstoff (21) oberhalb des Flüssigkeitsspiegels schwimmend halten.

2. Schwimmdeckel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als fester Werkstoff Metall verwendet ist.

3. Schwimmdeckel nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η zeichnet-, daß das Metall gewellt ist.

4« Schwimmdeckel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als polymerer Schaumstoff ein harter Polyurethanschaumstoff verwendet ist.

5. Schwimmdeckel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der feste Werkstoff die Flüssigkeit und die Schwimmkörper überdeckt.

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6. Schwimmdeckel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der .Rahmen (16) einen im Abstand von der Tankwand angeordneten Umfangsring (22) und einen flexiblen Flansch (25) umfaßt, der mit dem Rahmen in Verbindung steht und sich im wesentlichen horizontal von demselben in Berührung mit der Tankwand erstreckt.

7. Schwimmdeckel nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mehrere verstellbare, von dem Kahmeη (16) abgestützte Beine (50).

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