DE2624098A1

DE2624098A1 - Aus platten zusammengefuegter tank

Info

Publication number: DE2624098A1
Application number: DE19762624098
Authority: DE
Inventors: Isamu Harada; Tsutomu Honma; Hiroshi Wakana
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1975-05-30
Filing date: 1976-05-28
Publication date: 1976-12-09
Also published as: DE2624098C2; HK60680A; GB1512477A; AU1438576A; CA1034334A; JPS51152108U; MY8100226A; US4050605A; JPS5443371Y2

Description

betreffend
Aus Platten zusammengefügter Tank

Die Erfindung betrifft einen aus Platten zugefügten Tank mit untereinander verbundenen Normplatten, die jeweils einen vorspringenden Teil in Gestalt einer Pyramide oder eines Pyramidenstumpfes sowie an ihrem Umfang Befestigungsflansche aufweisen, die durch Umbiegen des Umfangsrandes der Normplatte gebildet sind, insbesondere einen Tank aus hochdruckfesten quadratischen Platten aus verstärktem Kunststoff mit hoher Wasserdichtheit und hoher Druckbeanspruchbarkext,

Es sind eine große Anzahl von Tanks verschiedener Bauweisen und Formen bekannt, die auf hohem Niveau auf Dächern insbesondere von hohen Gebäuden angeordnet sind. Zu diesem Zweck sind aus einer Anzahl von Normplatten zusammengefügte Tanks der eingangs beschriebenen Art bekannt, deren Größe bzw. Volumen variabel ist und durch die jeweils gewählte Anzahl der Normplatten bestimmbar ist. Solche Konstruktionen sind für die Anordnung von Tanks auf hohem Niveau besonders zweckmäßig, weil die Typen der Normplatten auf eine kleine, für Massenproduktion geeignete Uizahl begrenzt ist.

Zur Herstellung der Normplatten wurde bevorzugt verstärkter Kunststoff verwendet. Bei großen Tanks sind jedoch viele Probleme hin-

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sichtlich Druckfestigkeit und Wasserichtheit zu lösen. Zum Beispiel bewirkt der Druck von innentankgefüllten Wassers ein Auswölben der Platten bzw. Wände des Tanks. Um das Auswölben der Platten zu mindern, wurde vorgeschlagen, die Normplatte mit einem vorspringenden Teil in Gestalt einer Pyramide oder eines Pyramidenstumpfes zu gestalten, wie später anhand der Zeichnungen erläutert ist.

Wenn so gestaltete Platten, die an ihren Umfangen gehalten sind, einem Innendruck ausgesetzt werden, konzentrieren sich die Beanspruchungen an den Ecken der Platten oder an den Ansätzen der Befestigungsflansche und verursachen ein Nachgeben oder Bruch an diesen Stellen. Bei großen Tanks kann ein Auswölben der Seitenwände als Ganzes gesehen unter der Wirkung des Innendrucks nicht vermieden werden, und das große Gewicht der Deckwand erfordert eine Verstärkung, um dieses Gewicht zu unterstützen, was generell mit Hilfe von Stützsäulen geschieht. Solche Säulen müssen an ihren Enden so bearbeitet sein, daß sie der Gestalt der Bodenwand angepaßt sind. Ferner erfordern diese Säulen Montageteile zum Anordnen der Säulen auf der Bodenwand des Tanks,

Es ist erwünscht, die gegenüberliegenden Seitenwände des Tanks durch Zugstangen zu verstärken, um die Auswölbung der Seitenwände als Ganzes gesehen bei einem Minimum zu erhalten. Es ist jedoch in der Praxis keine einfache Angelegenheit, die Platten zu einem Tank durch starres Verspannen der Zugstangen mit gegenüberliegenden Seitenwänden zusammenzufügen und gleichzeitig vollständige Wasserdichtheit an den Verbindungsstellen zwischen den Zugstangen und den entsprechenden Platten zu erzielen, wenn der Tank mit Wasser so gefüllt wird, daß die Zugstangen Zugspannungen unterworfen werden, so daß unzulässige Kräfte von den Normplatten ferngehalten werden.

Die Bodenplatten des zusammengefügten Tanks sol? 2n im allgemeinen dem Innendruck aufgrund von darin erzeugten Zugspannungen wider^ stehen. Mit anderen Worten haben die Bodenplatten üblicherweise

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nach außen aus dem Tank vorspringende Teile oder Bereiche. Infolge davon besteht eine Tendenz, daß Verbindungen zwischen den Bodenplatten aufgehen, wodurch die Wasserdichtheit geschmälert wird. Bei wie beschrieben gestalteten Platten ist die Reinigung der Innenseite des Tanks oft nur unzulänglich durchführbar, weil durch die nach außen weisenden VorSprünge Vertiefungen bilden, in denen Wasserpfützen stehen bleiben.

Solche durch Platten zusammengefügte Tanks benötigen Leitungen zum Pumpen und Liefern von Wasser. Die Gestalt der Platten mit pyramidenartigen Vorsprüngen erschwert das Einführen von Leitungen und erfordert besondere Vorkehrungen für das Anbringen der Leitungen auf den schrägen Oberflächen der VorSprünge, was die Kosten des Tanks erhöht, wenngleich sich die Genauigkeit der Anbringung der Leitungen dadurch verbessert werden kann. Eine pyramidenstumpfartig geformte Platte mit einer flachen Oberfläche hilft die Anbringung für die Leitung zu vereinfachen. In diesem Fall ist die Lage der Rohrleitung jedoch unveränderlich in der Mitte der Platte an der Oberseite des Pyramidenstumpfes festgelegt, wodurch der Nenn-Wasserstand im Tank auf einen kleinen Wert begrenzt ist.

Darüber hinaus ist gewöhnlich ein Dichtmaterial zwischen den Flanschen der Normplatten eingeklemmt, um ein Lecken an den Verbindungsstellen zu vermeiden. Maßabweichungen des zusammengefügten Tanks, die durch das gewöhnlich verformbare Dichtmaterial verursacht sind, können oft Extrakosten für die Montage des Tanks verursachen.

Wenn der zusammengefügte Tank für die Speicherung von Wasser verwendet wird, besteht Gefahr einer Beschädigung des Tanks durch den dynamischen Wasserdruck, der durch von einem Erdbeben verursachte Schwingungen des Wassers verursacht werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Tank der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei dem die oben beschriebenen Nachteile vermieden sind,

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Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die einander benachbarten Oberflächen der Pyramide an ihren Kanten durch Dehnplatten verbunden sind, und daß die Platten Bodenplatten aufweisen, deren Befestigungsflansche in Richtung entgegengesetzt zu den Richtungen der Pyramide

bzw. des vorspringenden Teiles der Bodenplatte umgebogen sind, sowie Seitenwandplatten, deren Befestigungsflansche in gleicher Richtung umgebogen sind, in welche der vorspringende Teil der Seitenwandplatten hinweist, daß die Seitenwandplatten längs den Ansätzen der Flansche ebene Bereiche aufweisen und daß die Flansche sowohl der Boden- als auch der Seitenwandplatten nach außen weisen und miteiander verbunden sind.

Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, daß die Befestigungsflansche und die ebenen Bereiche längs der Ansätze der Seitenwandplatte dicker als die die Pyramiden bildenden Platten sind.

Gemäß einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß zwischen den Befestigungsflanschen Zwischenlagen aus unvulkanisiertem Gummi angeordnet sind und daß die Befestigungsflansche dieser Zwischenlagen einklemmend miteinander verbolzt sind. Auf diese Weise lassen sich die Fugen zwischen den Platten sowohl der Seitenwände als auch des Bodens des Tankes hermetisch abdichten.

Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist eine quadratische Seitenwandplatte zur Anbringung einer Leitung derart gestaltet, daß mindestens eine der Seitenwandplatten einen vorspringenden Teil in Gestalt eines Pyramidenstumpfes aufweist, dessen abgeflachte Fläche parallel zu den ebenen Bereichen der Platte exzentrisch zur Mitte der Platte liegt und eine Befestigungsfläche für eine Rohrleitung bildet. Hierdurch wird ein genügend hohes Wasserniveau in dem Tank ermöglicht, ohne daß eine spezielle Konstruktion für die Anbringung von Pump-, Versorgungsund Abflußleitungen vorgesehen zu sein braucht.

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Um auch einen guten Abfluß sicherzustellen, ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß mindestens eine der Bodenplatten einen vorspringenden Teil in Gestalt eines Pyramidenstumpfes aufweist, der mit einem Abflußloch versehen ist, und daß der Pyramidenstumpf in gleiche Richtung weist, in welche . die Befestigungsflansche dieser Bodenplatte weisen.

Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß Zugstangen mit Gewindeabschnitten an ihren Enden und größeren Durchmesser aufweisenden Bundabschnitten im Abstand von den Enden vorgesehen sind, daß Bereiche der Zugstangen zwischen den Gewindeabschnitten und den Bunden durch Verbindungslöcher in gegenüberliegenden Seitenwänden zweier Seitenwandplatten hindurchragen, und daß mit Bunden versehene zylindrische Gummibuchsen, die größere Länge als die Dicke der Seitenwandplatten haben, zwischen die Verbindungslöcher und die diese durchragenden Zugstangenbereiche gepaßt sind, und daß Zugstangen mittels Muttern festgespannt sind, um die Seitenwände des Tanks zu verstärken.

Hierdurch wird eine hohe Druckwiderstandsfähigkeit der Seitenwände des Tanks erzeugt, die sich auch in mit Wasser gefülltem Zustand des Tanks nicht auswölben und außerdem dicht sind.

Um eine einfachere Montage des Tanks zu gewährleisten, ist bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß ein Grundrahmen zur Montage des Tanks darauf vorgesehen ist und daß die Befestigungsflansche, die von den Umfangen der unteren Seitenwandplattenvurrd diesen Befestigungsflanschen gegenüberliegende Bereiche des Grundrahmens mit Langlöchern versehen sind, deren lange Achsen jeweils zueinander senkrecht stehen, um die Montage des Tanks auf dem Grundrahmen zu erleichtern.

Um schließlich Schäden oder ein Versagen aufgrund von durch Erdbeben erzeugten Resonanzschwingungen auszuschließen, ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorge ehen, daß flexible Trennwände in Abständen (2 bis 4 m) von der oberen Wand bis ein Stück über der Bodenwand des Tanks herabhängen,

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Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung sind im folgenden anhand, schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen mit weiteren Einzelheiten näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführung eines aus Platten zusammengefügten Tanks gemäß der Erfindung nach Entfernen einiger weniger Platten;

Fig. 2 einen Schnitt in perspektivischer Ansicht durch eine Seitenwandplatte nach dem Stand der Technik;

Fig. 3 einen Schnitt in perspektivischer Ansicht durch eine Seitenwandplatte mit einem pyramidenförmigen Vorsprung gemäß der Erfindung;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer Seitenwandplatte mit pyramidenstumpfförmigem Vorsprung gemäß der Erfindung;

Fig. 5 eine Draufsicht auf eine Bodenplatte gemäß der Erfindung;

Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI in Fig.5; Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie VII-VII in Fig. 5;

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht eines Hauptteiles eines zusammengefügten Tanks gemäß der Erfindung, bei dem ein Teil der Seitenwand weggebrochen ist;

Fig. 9 einen Teilschnitt durch einen zusammengefügten Tank gemäß der Erfindung, bei dem Zwischenlagen aus unvulkanisiertem Gummi zwischen den Plat ten eingeklemmt sind;

Fig. 10 eine Draufsicht auf eine quadratische Platte zur Anbringung einer Leitung gemäß der Erfindung;

Fig. 11 einen Teilschnitt durch einen zusammengefügten Tank gemäß der Erfindung, bei dem quadratische Platten zum Anbringen von Leitungen gemäß der Erfindung ver-

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wendet sind;

Fig,12 eine perspektivische Ansicht eines Hauptteils des montierten Tanks, der eine Bodenplatte mit einem Speigatten bzw, einem Abfluß gemäß der Erfindung aufweist;

Fig.13 eine perspektivische Ansicht eines montierten Tanks gemäß der Erfindung, bei dem Teile weggebrochen sind, mit Zugstangen gemäß der Erfindung;

Fig.14 einen vergrößerten Teilschnitt, welcher die Verbindungsstelle der Zugstangen mit der entsprechenden Seitenwandplatte darstellt;

Fig.15 einen Teilschnitt durch die Verbindungsstelle einer Seitenwandplatte mit dem Ende der Zugstange vor deren Festspannen;

Fig.16 eine perspektivische Ansicht der Verbindung eines Bügels an der Ecke von vier zusammenstoßenden Normplatten gemäß der Erfindung und

Fig.17 einen Teilschnitt durch einen montierten Tank mit gemäß der Erfindung vorgesehenen Trennwänden.

Fig.l zeigt einen hochjdruckwiderstandsfähigen montierten Tank mit Seitenwandplatten 10 und Bodenplatten 20. Die Seitenwandplatte 10 ist im einzelnen in Fig.3 gezeigt. Sie hat Befestigungsflansche 1, ebene Bereiche 2 und einen vorspringenden Teil 5. Die Flansche 1 und ebenen Bereiche 2 sind dicker als der vorspringende Teil 5. Der vorspringende Teil 5 hat die Gestalt einer Pyramide mit den Platten oder -flächen 6, die radial angeordnet sind, benachbarte Oberflächen der Pyramide verbinden und die Kanten der Pyramide bilden. Diese Dehnplatten 6 haben gleichförmige Dicke. Eine Seitenwandplatte 10 gemäß Fig.4 ist im wesentlichen ebenso gestaltet wie diejenige nacl.. Fig, 3 mit der Ausnahme, daß der vorspringende Teil die Gestalt eines Pyramidenstumpfes hat.

Pig. 2 zeigt eine Platte eines Tanks nach dem Stand der Technik, die gleichförmige Stärke in den Flanschen 1, den ebenen Bereichen

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2 und im Vorsprung hat, und bei der der Vorsprung die Gestalt einer Pyramide ohne Dehnplatten aufweist.

Zum Vergleich der Platte gemäß der Fig. 4 nach der Erfindung mit Platten A, B und C gemäß Fig. 2 nach dem Stand der Technik wurde ein Versuch durchgeführt. Die Platten'waren quadratisch mit einer Seitenlänge von 100 cm und bestanden aus einem Kunststoffmaterial wie Orthophthal-Säureharz verstärkt mit einer Glasmatte 450 #. Die Platten B und C haben dickere Flansche aufgrund einer größeren Anzahl von Lagen gemäß der folgenden Tabelle 1, welche die Versuchsergebnisse aufzeigt:

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Tabelle 1;

	Flansch und ebener Be reich	Platten nach Erfindung	der	(A)	Platten nach dem Stand	45O#	(B)	der Technik	ebene Bereiche	262^
	Pyramiden teile Gewicht					45O#	verdickte ebene Flansche Bereiche			;098
	Bruchdruck							(C)	45O# 2 Lagen
				gleichförmige Dicke		Glasmatte 45O# 7 Lagen 4 Lagen	verdickte Flansche	45O#
		Glasmatte 450 10 Lagen	#		Glasmatte 45Q# 4 Lagen 13 kg
CD		Glasmatte 450 2'Lagen 10.5 kg		Glasmatte 5 Lagen	1.0 kg/cm²	Glasmatte 10 Lagen
/0S86	2,4 kg/cm²		Glasmatte 5 Lagen 11 kg		Glasmatte 2 Lagen 10.5 kg
0325			0.5 kg/cm²		1 .3 kg/cm²

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Wie die Daten in Tabelle 1 zeigen, ist die Platte gemäß der Erfindung hinsichtlich der Druckfestigkeit den Platten nach dem Stand der Technik überlegen. Bei den Platten A und B entstehen Brüche in der Nähe eines bei 3 in Fig. 2 gezeigten Gebietes und bei der Platte C in der Nähe eines mit 4 in Fig. 2 bezeichneten Gebietes« Im Gegensatz hierzu sind bei der Platte nach der Erfindung derartige lokale Bruchstellen vermieden, obwohl ein Bruch über den gesamten Pyramidenbereich auftritt, wenn die Platte einer wesentlich höheren Belastung als die Platten A, B und C unterworfen wird« Der Bruch zieht sich dann über die gesamte Oberfläche ohne lokales Aufreißen oder Brechen bei kleineren Belastungen wie bei den Platten nach dem Stand der Technik.

Es sei danach festgehalten, daß die Platte gemäß der Erfindung eine gleichförmige Verteilung der darauf wirkenden Beanspruchungen gewährleistet und dadurch die Druckfestigkeit eines Tanks wirksam erhöht, ohne ein mehr an Werkstoff zu verwenden.

Die Bodenplatte 20 hat einen vorsprxngenden Teil 5 in Gestalt einer Pyramide oder eines Pyramidenstumpfes und Omfangsränder, die in einer Richtung entgegen dem vorsprxngenden Teil 5 zu Befestigungsflanschen 1 umgebogen sind. Diese Flansche 1 der Bodenplatten 20 sind miteinander zur Bildung einer Bodenwand des Tanks verbunden.

Da bei den beschriebenen Bodenplatten die qudratischen Wandflächen 8 nach innen entgegengesetzt zur Richtung der Flansche 1 weisende Bögen bilden, besteht eine Tendenz der Bodenplatten, abgeflacht zu werden, wenn sie dem Innendruck der im Tank befindlichen Flüssigkeit ausgesetzt werden, so daß die Platten an den Berührungsflächen der Flansche 1 gegenexnandergedrückt werden und hierdurch den Berührungsdruck zwischen ihnen verstärken, d.h. die Platten noch dichter und fester aneinanderdrücken. Somit- führt der Innendruck in dem Tank dazu, die Platten in luft- und wasserdichten Kontakt miteinander zu bringen, ohne hierdurch ein Abfließen aus dem Boden des Tanks hierdurch nachteilig zu beeinflussen. Dies

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wird im folgenden noch näher erläutert,

Bei den Bodenplatten 20 sind die benachbarten Flächen der Pyramide bzw. des Pyramidenstumpfes ebenfalls über dLs. Platten 6 miteinander verbunden, so daß an den vier Ecken der Platte ebene Flächen 7 gebildet sind, die von den Fußkanten 6a der Dehnplatten 6 und den Seitenkanten 1a der Ränder der quadratischen Wandfläche 8 begrenzt sind. Die ebenen Flächen 7 bilden eine ebene Stützfläche 9a für eine Stützsäule 9, wobei die Fläche der Stützfläche groß genug ist, die Säule in der Mitte von vier Bodenplatten in dem zusammengebauten Tank zu unterstützen, wenn die Bodenplatten miteinander verbunden sind (Fig. 8).

Die ebene Fläche 9a ist von den hochragenden Dehnplatten 6 und Vorsprüngen 5 umgeben, um eine glatte Stützfläche für die Säule zu bilden und gleichzeitig zu verhindern, daß diese schwenken oder wegrutschen kann, ohne daß hierzu zusätzliche Sicherungsteile zum Halten der Säule 9 auf der ebenen Oberfläche 9a erforderlich wären. Es müssen lediglich die Fußenden der Säule 9 rechtwinklig zu ihrer Längsachse abgeschnitten werden. ·

Vorzugsweise hat die ebene Oberfläche 9a zum Unterstützen der Säule 9 geringfügig größere Seiten als der Außendurchmesser der Säule. Es ist ferner bevorzugt, die ebenen Oberflächen 7 als gleichschenklige Dreiecke (Fig. 5) auszubilden, so daß beim Zusammenfügen der vier Bodenplatten eine quadratische Stützfläche 9a entsteht. Die ebenen Flächen 7 können aber auch eine andere Gestalt entsprechend dem Querschnitt der Stützsäule 9 haben.

Die Bodenplatte gemäß der Erfindung mit dem Vorsprung 5 und den in entgegengesetzter Richtung weisenden Befestigungsflanschen schafft also eine selbstdichtende hermetische D:^htung zwischen , den Flanschen benachbarter Platten aufgrund des im Tank herrschenden Innendrucks, so daß eine hohe Luft- oder Wasserdichtheit am Boden des Tanks geschaffen wird, ohne daß der A" fluß nachteilig beeinflußt wird. Ferner macht die beschriebene Bodenwand es möglich, eine Stützsäule stabil auf dem Boden des Tankes abzustützen, indem hierzu ebene Oberflächen an den Ecken der Platten

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benutzt werden, die von den Fußrändern der Dehnplatten 6 und den Seitenrändern der quadratischen Wandoberfläche 8 umgeben sind.

Fig. 9 zeigt einen Teilschnitt der Anordnung der Seitenwandplatten 10 und der Bodenwandplatten 20. Bei den Seitenwandplatten 10 erstrecken sich die Befestigungsflan&che 1 sämtlich nach außen rund um die den Druck abstützenden quadratischen Flächen 8'a und dienen zur Befestigung benachbarter Platten zum Bilden der Seitenwände des Tankes. Bei den Bodenplatten 20 erstrecken sich die Befestigungsflansche ebenfalls sämtlich um die den Druck aufnehmenden quadratischen Plattenoberflächen 8'b nach außen, um eine Verbindung benachbarter Bodenplatten des Tanks zum Bilden seiner Bodenwand zu ermöglichen. Die Verbindung der Seitenwand und der Bodenwand wird durch Befestigen der Flansche 1 der Bodenplatten 20 am Rand des Bodens mit den ebenen Bereichen 2a längs der Ansätze der Befestigungsflansche der unteren Seitenwandplatten bewerkstelligt, wie Fig. 9 zeigt.

Um die hermetische Dichtung des zusammengebauten Tanks zu verbessern, sind Zwischenlagen 12 aus unvulkanisiertem Gummi zwischen den Befestigungsflanschen 1a der Seitenwandplatten 10, zwischen den Befestigungsflanschen 1b der Bodenplatten 20 una / den Befestigungsflanschen 1c der Bodenplatten 20 und der damit verbundenen ebenen Bereiche 2a der unteren Seitenwandplatten 10 vorgesehen, wobei die Verbindungen mittels Bolzen 11 hergestellt sind.

Die Zwischenlagen unvulkanisiertem Gummis weisen eine Visko-Elastizität auf, welche eine Abstandsveränderung zwischen den Flanschen 1a, 1'a und 1b, 1"b sowie den Befestigungsflanschen 1c und den ebenen Bereichen 2a zuläßt. Wenn insbesondere eine kreuzartige Verbindung durch die vier miteinander verbundenen Platten gebildet ist, fließt das unvulkanisierte Gummi der Zwischenlagen in die mittleren Bereiche der kreuzartigen Verbindung, um diese vollständig luft- und wasserdicht abzuc Lchten. Das unvulkanisierte Gummi ist im allgemeinen an seinen Oberflächen

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haftend, was vermeiden hilft, daß die Gummizwischenlagen 12 bei der Montage abgeschoben werden oder herunter fallen. Dies vereinfacht die Montage. Darüber hinaus können die Zwischenlagen aus unvulkanisiertem Gummi leicht zum Durchstecken der Klemmbolzen durchbohrt werden und trotzdem an diesen von den Bolzen durchsetzten Bohrungen die hohe Fluid-Dichtheit gewährleisten.

Die Zwischenlagen aus unvulkanisiertem Gummi sind vorzugsweise überlegen hinsichtlich Wetter- und Wasserfestigkeit. Es kann jedoch jedes beliebige unvulkanisierte Gummi für die Zwischenlagen verwendet werden, sofern es nur die für unvulkanisiertes Gummi charakteristischen Eigenschaften aufweist und nicht in den Tank aufbewahrte Flüssigkeiten wie Wasser verunreinigt.

Wenn Pumpleitungen, Wasserleitungari ,Überlaufleitungen od. dgl. an dem zusammengebauten Tank angeordnet werden, ist es bequemer, solche Leitungen an speziell für ihr Anbringen gestalteten Platten anzubringen, wie im folgenden beschrieben. Wie in den Fig, 10 und 11 dargestellt, ist eine solche quadratische Platte 10a oder 10b zum Anbringen von Leitungen mit Ausnahme des ebenen Bereichs 2 mit Wandflächen 8a in Gestalt eines Pyramidenstumpfes versehen, der in die gleiche Richtung weist wie die Flansche 1. Der Pyramidenstumpf 8a hat vier schräge Flächen 5a bis 5d und eine Leitungsbefestigungsflache 15, die parallel zur ebenen Fläche 2 liegt und an der Spitze des Pyramidenstumpfes die schrägen Flächen 5a bis 5d miteinander verbindet.

Die Kantenlängen der schrägen Fläche 5a und der diese begrenzenden Dehnflächen 6a, 6d sind größer als die Kantenlängen der schrägen Fläche 5c und der Dehnflächen 6c, 6d, so daß die Leitungsbefestigungsf lache 15 exzentrisch zur Mitte der quadratischen Platte 10a oder 10b liegt (Fig, 10).

Zur Montage der quadratischen Platten 10 mit den Pyramiden oder Pyramidenstümpfen und der Platten 10a und 10b mit den exzentri-

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sehen Pyramidenstürapfen ist die quadratische Platte 10a im oberen Teil der Seitenwand des zusammengefügten Tanks in einer solchen Lage angeordnet, daß die kürzere schräge Fläche 5c oberhalb der längeren schrägen Fläche 5a liegt, während die quadratische Platte 10b im unteren Teil der Seitenwand des zusammengebauten Tanks in einer Lage angeordnat ist, daß die kürzere schräge Fläche 5c unterhalb der längeren schrägen Fläche 5a liegt, wie Fig. 11 zeigt. Die quadratischen Platten 10a und !Ob sind miteinander über die Flansche 1 verbunden. Dann werden eine Überlaufleitung 16 und eine Wasserzuführleitung 17 mit den Leitungsbefestigungsflachen 15 je der oberen und der unteren quadratischen Platten 10a und 10b verbunden. In diesem Fall ist, wie Fig. 11 zeigt, das Überlaufrohr 16 an der zugehörigen Leitungsbefestigungsflache 15 so hoch wie möglich angeordnet, während das Wasserzuführrohr 17 an der zugehörigen Leitungsbefestigungsf lache 15 so niedrig wie möglich befestigt ist, um einen größtmöglichen wirksamen Niveauunterschied H (Fig. 11) bei Verwendung des Tankes als Wassertank zu ermöglichen.

Wie die obige Beschreibung ausweist, ist bei dem hochdfuckfesten, zusammengebauten Tank bei Verwendung der quadratischen Platten mit den Leitungsbefestigungsflächen, die als oberste, exzentrisch zur Mitte der quadratischen Platten liegende Flächen von Pyramidenstümpfen ausgebildet sind, keine spezielle Befestigungsvorrichtung zum Verbinden der Pumpleitungen, Wasserleitungen und Überlaufleitungen erforderlich, und es kann ein großer Niveauunterschied des im Tank aufbewahrten Wassers erzielt werden.

Wie Fig. 12 zeigt, hat mindestens eine 20' der Normplatten in der Mitte der druckaufnehmenden quadratischen Oberfläche 8'a eine Vertiefung 24, die vorzugsweise die Gestal· eines Pyramidenstumpfes hat und ferner an ihrem Boden mit einem Ablauf 25 versehen ist, in den selbstverständlich ein Abflußstopfen (nicht gezeigt) einsetzbar ist.

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Die übrigen Normplatten 20 haben jeweils zu ihrer Mitte hin ansteigende Vorsprünge 5, so daß zwischen diesen Normplatten Abflußwege 26 gebildet sind. Wie Fig. 12 zeigt, bilden diese Abflußwege ein miteinander kommunizierendes Gitter in einer im wesentlichen horizontalen Ebene, wobei dieses Gitter auch mit der Vertiefung 24 der Platte 20' kommuniziert, so daß in geöffnetem Zustand des Abflusses 25 das Wasser in dem Tank vollständig abfließen kann.

Ein großer zusammengebauter Tank ist in Fig. 13 gezeigt, wobei gegenüberliegende Seitenwandplatten 10 durch Zugstangen 18 verstärkt sind, um die Widerstandsfähigkeit gegen den hohen Innendruck in dem Tank zu erhöhen. Jede Zugstange 18 hat an ihren Enden Gewindeabschnitte 18a und Bundabschnitte 18b größeren Durchmessers, die im Abstand von den Gewindeabschnitten 18a als Anschläge wirken (Fig. 14 und 15). Jeder Gewindeabschnitt 18a der Zugstange 18 ragt von der Innenseite des Tanks durch ein Verbindungsloch 2a, das im ebenen Bereich 2 der Seitenwandplatte 10 vorgesehen ist, sowie durch eine mit Flanschen an den Enden versehene zylindrische Gummibuchse 19, die länger als die Dicke der Seitenwandplatte 10 ist und das Verbindungsloch 2a durchsetzend auf der Zugstange 18 sitzt. Auf die Zugstange ist ein Abstandhalter 21 gegen die Gummibuchse 19 geschoben und umgibt mit seinem anderen Ende einen Teil des Gewindeabschnittes. Ferner ist ein Bügel 22 mittels einer auf dem Gewindeabschnitt 18a aufgeschraubten Mutter 23 gegen den Abstandhalter 22 gespannt.

Fig. 15 zeigt den Zustand der Zugstange vor dem Anziehen der Mutter 23, wobei der Bundabschnitt 18b innerhalb der Innenfläche des ebenen Bereiches 2 der Seitenwandplatte liegen und die Länge der Gummibuchse! 19 ohne den Flansch größer als die Dicke des ebenen Bereichs 2 der Seitenwandplatte sein nuß. Wenn der Bundabschnitt 18b der Zugstange 18 einen beträchtlichen Abstand von der Innenfläche des Tanks hat, nimmt die Wasserdichtheit an dem Verbindungsloch 2a der Platte nach dem Fl stspannen selbst dann ab, wenn die Länge der Gummibuchsen 19 ausreichend länger als die Dicke der Platte ist. Demgemäß sollte die Zugstange

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so gestaltet sein, daß die Bundabschnitte so nah wie möglich an den Innenwänden des Tanks liegen. Der Außendurchmesser des Flansches 19b der Gummibuchse 19 sollte größer als der Innendurchmesser des Verbindungslochs 2a sein.

Die Zugstange besteht vorzugsweise aus starrem Material, z.B. aus Stahlstangenmaterial. Vorzugsweise besteilt sie aus zwei oder drei Stangenelementen, die axial zur Bildung einer Zugstange mit den Gewindeabschnitten 18a und den Bundabschnitten 18b an ihren Enden zusammengefügt ist. Solch eine vorgefertigte Zugstange vereinfacht stark die Montage des Tanks und ermöglicht es, die Gesamtlänge der Zugstange in der Weise zu verändern, daß die Bandabschnitte 18b in optimale Nahelage gebracht werden können, um die Wasserdichtheit zu verbessern, wie im folgenden noch beschrieben.

Ausgehend von der Lage der Zugstange 18 gemäß Fig. 15 wird die Mutter 23 außerhalb des Tanks auf dem Gewindeabschnitt 18a der Zugstange 18 angezogen, wobei das innere Ende 19a der Gummibuchsen 19 von dem Bundabschnitt 18b der Stange 18 gequetscht wird und der Flansch 19b der Buchse 19 in Berührung mit der Außenfläche des ebenen Bereichs 2 der Platte kommt. Demgemäß wird die Seitenwandplatte 10 nicht in einem unzuträglichen Ausmaß nach innen gezogen, so daß sie ohne überbeanspruchung fixiert wird. Wenn der zusammengebaute Tank mit Wasser gefüllt wird, strebt der Wasserdruck die Seitenwandplatten 10 nach außen zu drücken. In diesem Fall hält jedoch der Flansch 19b der Gummibuchse 19 die Wasserdichtheit an der Außenfläche des ebenen Bereichs 2 der Platte aufrecht, und die Zugstange 18 verhindert ein Ausbeulen der Seitenwand .

Fig. 16 zeigt eine perspektivische Ansicht in vergrößertem Maßstab der Enden der Zugstange, wobei ein T-förmiger Büi,=l 22 an dem Befestigungsflanschen I¹ befestigt ist, die eine Kreuzverbindung bzw. einen Knoten an den Ecken von vier Normplatten bilden.

Die Zugstangen 18 durchsetzen den Bügel 22, so daß die vom Wasserdruck in dem Tank ausgeübte Beanspruchung der drei Paare von

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Befestigungsflanschen 1 von dem Bügel 22 abgestützt und auf die Zugstangen 18 übertragen wird, ohne die Platten unaiässig zu belasten. Der Bügel kann kreuzförmig gestaltet sein, um alle vier Paare vom Befestigungsflanschen 1 einzufassen. In diesem Fall wirä/von dem Wasserdruck im Tank ausgeübte Beanspruchung auf die vier Befestigungsflanschpaare übertragen und durch die Zugstangen aufgenommen.

Wie aus der Beschreibung ersichtlich beult sich der durch die Zugstangen verstärkte Tank auch nicht in mit Wasser vollständig gefülltem Zustand unter der Wirkung des Wasserdruckes aus. Deshalb ist der beschriebene Tank besonders als Großtank vorteilhaft, der aus einer größeren Anzahl von miteinander verbundenen Normplatten gebildet ist. Der in dem Tank herrschende und auf die Seitenwände wirkende Wasserdruck wird über die Zugstangen auf die entsprechenden Seitenwandplatten verteilt, so daß die Druckfestigkeit des montierten Tanks als Ganzes gesehen etwa gleich der Druckfestigkeit der einzelnen Platten ist, was hinsichtlich der Qualitätskontrolle des montierten Tanks sehr vorteilhaft ist. Darüber hinaus sind mit Flanschen versehene Gummibuchsen zwischen den Zugstangen und den Normplatten angeordnet, wobei die inneren Enden der Gummibuchsen durch die Bundabschnitte der Zugstangen gequetscht bzw. radial gedehnt werden, so daß die Wasserdichtheit an den Verbindungsstellen der Zugstangen mit den Platten erheblich verbessert werden kann.

Bei den so zusammengebauten Tanks sind Zwischenlagen 12 unvulkanisierten Gummis zwischen den Befestigungsflanschen 1a und 1'a sowie Ib und 1'b sowie den Befestigungsflanschen Ic und den ebenen Bereichen 2a angeordnet. Daher sind Maßabweichungen bei der Herstellung der Tanks unvermeidbar. Um aus diesen Maßabweichungen entstehende Schwierigkeiten zu vermeiden, sind L.eher 13 für Bolzen in den Befestigungsflanschen 1'c der Seitenwandplatten und in einem Grundrahmen 14 als Langlöcher ausgebildet, deren lange Achsen senkrecht zueinander stehen, wenn der Tan : auf dem Grund-

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rahmen 14 angeordnet wird, um ihn gemäß Fig. 1 auf dem Dach eines Gebäudes anzuordnen. Auf diese Weise kann der aus den Platten zusammengefügte Tank leicht mit dem Grundrahmen mittels Bolzen und Muttern verbunden werden, ohne daß dabei Maßabweichungen des Tanks oder des Rahmens stören. Es sei bemerkt,

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daß die beschriebene Befestigungsmethode nicht auf einen Tank beschränkt ist, bei dem Zwischenlagen aus unvulkanisiertem Gummi zwischen den Normplatten angeordnet sind.

Wenn der zusammengebaute Großtank mit Wasser gefüllt wird, können lange Perioden wie zwei bis zehn Sekunden aufweisende Schwingungskomponenten, die in von einem Erdbeben verursachten Schwingungen enthalten sind, mit der ersten Eigenschwingung des Wassers im Tank übereinstimmen, so daß Resonanzschwingungen entstehen können, welche zu einer Zerstörung des Tanks führen.

Im allgemeinen wird die Schwingungsdauer (T Sekunden) der ersten Eigenschwingung des Wassers in dem Tank durch folgende empirische Formel erhalten, worin D in Zentimetern der Länge des Tanks in Schwingungsrichtung entspricht:

Mit D = 400 Zentimetern ist T = 2 see. Dementsprechend besteht bei einem Tank mit einer Länge von mehr als 4 m große Wahrscheinlichkeit des Entstehens von langwelligen Resonanzschwingungen bei einem Erdbeben.

Fig. 17 zeigt eine Ausführung eines Tanks, die insbesondere im Hinblick auf die Lösung des Resonanzschwingungsproblems abgestellt ist. Dabei sind flexible Trennwände 28 im Tank in zweckmäßigen Abständen wie 2 bis 4 m angeordnet. Die Trennwände hängen von dem Oberteil 2Ou des Tanks bis ein Stück über die Bodenplatten. Die Trennwand besteht vorzugsweise aus einem flexiblen Material wie Gummi oder Kunststoff oder einem Verbundmaterial· mit einem

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flexiblen, an dem Tank zu befestigenden Teil und einem weiteren aus starrem Material bestehenden Teil. Die Höhe H der herabhängenden Trennwände sollte größer als die Hälfte der Höhe Hs zwischen Decke und Boden des Tanks sein. Wenn nämlich das Wasser in dem Tank nicht mehr als die Hälfte des Tank-

volumens einnimmt, wird die durch die Beweg'ung des Wassers verursachte Beanspruchung kleiner, und es entstehen keine Schwierigkeiten mehr aufgrund von Resonanzschwingungen. Die Trennwand muß nicht wasserdicht sein und kann in ihrem unteren Bereich Durchlaßöffnungen 29 haben. Die Trennwände sind an dem Deckel wie in Fig. 17 gezeigt befestigt. Sie können jedoch auch mit den Seitenwänden oder mit dem Boden verbunden sein. Die Trennwände müssen nicht notwendig in gleichen Abständen angeordnet sein. Sie können nach Belieben in Abständen zwischen 2 und 4 m angeordnet sein. In einer solchen Anordnung können die Trennwände, d.h. Wellendämpfungsplatten, eine Wirkung erzeugen, als ob die Länge D des Tanks zwischen 2 'und 4 m beträgt, was hinsichtlich der Eigenschwingungsdauer von Wasser wichtig ist. Demgemäß kann unabhängig von der Größe des Tanks die Eigenschwingungsdauer auf einen Wert unterhalb von 2 see. beschränkt werden, der verschieden von den langen Eigenschwingungsdauern von 2 bis 10 see. der Erdbebenschwingungen ist, wodurch der Resonanzschwingungsbereich vermieden ist und die Seitenwände des Tanks vor einer Beschädigung aufgrund von Schwingungen geschützt werden.

Die Durchlaßöffnungen 29 in den unteren Abschnitten der Trennwände dienen dazu, die Wasserschwingung schnell aufgrund des Widerstandes zu dämpfen, den das Wasser beim Durchströmen der Durchlaßöffnungen erfährt. Die Flexibilität der Trennwände erleichtert ihre Befestigung an der Wand des Tanks und verkleinert das Befestigungsmoment an den Verbindungsstellen-zwischen der · Trennwand und den Platten, um Torsionskräfte auf den Tank zu vermeiden. Bei einer besonders bevorzugten Ausführung sind die Trennwände regellos angeordnet, so daß die Eigen^chwingungsdauer des Wassers in durch die Trennwände gebildeten Abschnitten unter-

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sich schiedlich voneinander sind mit dem Ergebnis, daß/die auf die Trennwände wirkenden Beanspruchungen aufgrund der Dämpf ungs·^ effekte aufheben, welche aus der Interferenz der verschobenen Phasen der Wasserwellen entstehen. Die Anordnung der Trennwände ermöglicht es, die Richtungen der Wellen zu ändern, um die Wirksamkeit der Trennwände in dem Tank noch weiter zu erhöhen. Mit Rücksicht auf in allen Richtungen entstehende horizontale Schwingungen sollten die Trennwände in mindestens zwei Richtungen angeordnet sein.

Ansprüche:

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Claims

Ansprüche

1. · Aus Platten zusammengefügter Tank mit untereinander verbundenen Normplatten, die jeweils einen vorspringenden Teil in Gestalt einer Pyramide oder eines Pyramidenstumpfes sowie an ihrem Umfang Befestigungsflansche aufweisen, die durch Umbiegen des Umfangsrandes der Normplattengebildet sind, dadurch gekennzeichnet , daß die einander benachbarten Oberflächen der Pyramide (5, 6) an ihren Kanten durch Dehnplatten (6) verbunden sind, und daß die Platten Bodenplatten (20) aufweisen, deren Befestigungsflansche (1) in Richtung entgegengesetzt zu den Richtungen der Pyramide bzw, des vorspringenden Teiles (5, 6) der Bodenplatte umgebogen sind, sowie Seitenwandplatten (10), deren Befestigungsflansche (1) in gleicher Richtung umgebogen sind, in welche der vorspringende Teil der Seitenwandplatten hinweist, daß die Seitenwandplatten (10) längs den Ansätzen der Flansche (1) ebene Bereiche (2) aufweisen und daß die Flansche (1) sowohl der Boden- als auch der Seitenwandplatten (10, 20) nach außen weisen und miteinander verbunden sind.

2. Tank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Befestigungsflansche (1) und die ebenen Bereiche (2) längs der Ansätze der Seitenwandplatte (10) dicker als die die Pyramiden (5, 6) bildenden Platten sind.

3. Tank nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils mehrere Seitenwandplatten (10) eine Seitenwand und mehrere Bodenplatten (20) den Boden des Tankes bilden, und daß die ebenen Bereiche (2) längs der Ansätze der Befestigungsflansche (1) an den unteren Enden der so gebildeten Seitenwand und die Befestigungsflansche (1) am Umfang des so gebildeten Bodens miteinander verbunden sind.

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4. Tank nach einem der Ansprüche 1 bis 3_f dadurch gekennzeichnet f daß zwischen den Befestigungsflanschen

(1) Zwischenlagen (12) aus unvulkanisiertem Gummi angeordnet sind und daß die Befestigungsflansche CD diese Zwischenlagen

einklemmend miteinander verbolzt sind.

5. Tank nach einem der Ansprüche 1 bis 4_f dadurch gekennzeichnet , daß mindestens eine (10a, lob) der Seitenwandplatten einen vorspringenden Teil in Gestalt eines Pyramidenstumpfes (8a) aufweist, dessen abgeflachte Fläche (15) parallel zu den ebenen Bereichen (2) der Platte exzentrisch zur Mitte der Platte liegt und eine Befestigungsfläche für eine Rohrleitung (16, 17) bildet (Fig.10).

6. Tank nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß mindestens"eine (20¹) der Bodenplatten einen vorspringenden Teil in Gestalt eines Pyramidenstumpfes (24) aufweist, der mit einem Abflußloch (25) versehen ist, und daß der Pyramidenstumpf (24) in gleiche. Richtung weist, in welche die Befestigungsflansche dieser Bodenplatte (20¹) weisen (Fig. 12).

7. Tank nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß Zugstangen (18) mit Gewindeabschnitten (18a) an ihren Enden und größeren Durchmesser aufweisenden Bundabschnitten (18b) im Abstand von den Enden vorgesehen sind, daß Bereiche der Zugstangen zwischen den Gewindeabschnitten (18a) und den Bunden (18b) durch Verbindungslöcher (2a) in gegenüberliegenden Seitenwänden zweier Seitenwandplatten hindurchragen, und daß mit Bunden versehene zylindrische Gummibuchsen (19), die größere Länge als die Dicke der Seitenwandplatteii (10) haben, zwischen die Verbindungslöcher (2a) und. die diese durchragenden

die Zugstangenbereiche gepaßt sind, und daß/Zugstangen (18) mittels Muttern (23) festgespannt sind, um die Seitenwänue des Tanks zu verstärken (Fig. 13 bis 15).

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8. Tank nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Bügel (22) an de_n Befestigungsflanschen (1¹) an entsprechenden Ecken, an denen vier Seitenwandplatten (10) gegenüberliegender Seitenwände des Flansches zusammenstoßen, befestigt sind, wobei die Bügel mindestens drei Befestigungsflanschpaare umgreifen, und daß von den Zugstangenenden durchsetzte Abstandhalter (21) zwischen den Außenwänden der entsprechenden Seitenwandplatten und Schenkeln des Bügels (22) angeordnet sind, gegen welche die Muttern (23) angezogen sind.

9. Tank nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Grundrahmen (14) zur Montage des Tankes darauf vorgesehen ist und daß die Befestigungsflansche (1), die von den Umfangen der unteren Seitenwandplatten (ΎΟΊ J ' und diesen Befestigungsflanschen gegenüberliegende Bereiche des Grundrahmens (14) mit Langlöchern (13) versehen sind, deren lange Achsen jeweils zueinander senkrecht stehen, um die Montage des Tankes auf dem Grundrahmen (14) zu erleichtern,

10. Tank nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß flexible Trennwände (28) in Abständen (2 bis 4 m) von der oberen Wand (2Ou) bis ein Stück über der Bodenwand (201) des Tankes herabhängen.

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