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DE7508598U - Stahlbetontank, insbesondere Kugeltank

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Publication date: 1975-07-17

Description

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Dlpj.-ing. EIDENEIER" Dlpl.-Chem. Dr. RUFF Dlpl.-lng. J. BEIER

7 STUTTGART 1 Neckarstraße 50 Telefon CO711) 22 7O 51 Telex 07-23 412 erub d

18. März 1975 R/Wa

Anmelder: Günter Müller

5419 Goddert bei Selters/Westerw.

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Stahlbetontank, insbesondere Kugeltank

Die Erfindung betrifft einen Stahlbetontank, insbesondere einen Kugeltank, mit einem Innentank aus ölbestän— digeiR Kunststoff und einem Außentank aus mindestens zwei Tankteilen aus Stahlbeton, die in mindestens einer von jeweils zwei Teilen gebildeten Klebefläche miteinander verklebt sind.

Es sind Stahibetontanks verschiedenartiger Formen bekannt, bei denen der Innentank eine selbständige Einheit darstellt oder in Form einer Innenbeschichtung des Außentanks

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hergestellt ist. Der Außentank ist in der Regel aus zwei oder mehr Teilen zusammengeklebt, bei einem Kugeltank z.B. aus zwei Halbkugelschalen, von denen eine eine Einstiegöffnung oder dgl. aufweist. In allen Fällen wird Wert darauf gelegt, daß die Verklebungen des Außentanks dicht sind, alleine schon um zu vermeiden, daß Wasser von außen in die Zwischenschicht zwischen Außen

tank und Innentank gelangt. Es hat sich gezeigt, daß die Verklebungen zwar mit der gewünschten Dichtigkeit

herstellbar sind, die mechanische Belastbarkeit der

Klebestellen aber zu wünschen übrig läßt, insbesondere dann, wenn Zugkrägte oder Scherkräfte auf den Tank ausgeübt werden. Bei einem bekannten Tank sind deshalb besondere Verankerungselemente in Form von Bewehrungs-

stäben vorgesehen, die an der Klebefläche eines Außentankteils hervorragen und in entsprechende Vertiefungen in der Klebefläche des anderen Außentankteils beim Zusammenfügen der einzelnen Tankteile eingeführt und dann mit dem Kleber vergossen werden. Dieses Vorgehen ist

jedoch verhältnismäßig umständlich und mit einem erhöhten Arbeitsaufwand verbunden, da eine größere Amahl derartiger Verankerungen erforderlich ist, um die geforderte Festigkeit zu erzielen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Außentankteile, insbesondere deren Bewehrung, so auszugestalten, daß sie in einfacher V/eise herstellbar sind, und die Verklebung des fertigen Tanks leicht durchführbar ist und die gewünschte Festigkeit besitzt.

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Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, da¹^ mindestens ein Flächenteil der Klebefläche der Außentsnkteile von der Stahlbewehrung gebildet wird bzw. mit dieser zugfest verbunden ist und sich diese Flächenteile der Außentankteile jeweils im wesentlichen gegenüberliegen .

Im Gegensatz zu dem bekannten Tank mit der Verankerung in Form von Vorsprüngen und Vertiefungen ist die Verklebung beim erfindungsgemäßen Tank flächig ausgebildet.

und die Bewehrung endet flächig in der Klebefläche. Ein Ineinandergreifen verschiedener Verankerungselemente ist nicht vorgesehen, so c"aß die zu verklebenden Teile in einfacher Weise aufeinandergesetzt werden können. Die mit der Bewehrung fest verbundenen bzw. von dieser selbst gebildeten Flächenteile der Klebefläche liegen sich in der Klebestelle gegenüber, so daß sie durch den Klebstoff unmittelbar zugfest miteinander verbunden sind. Die Verklebung ist daher erheblich fester, als es bei einer Verklebung von Beton-?u-Beton der Fall ist.

Die Flächenausdehnung der mit der Bewehrung verbunden bzw* von dieser gebildeten Flächenteile in der Klebefläche ist auf die geforderte Belastbarkeit durch Zugkräfte und Querkräfte angepaßt. Hierbei sind die Klebeflächen der miteinander zu verbindenden Außenteile vorzugsweise so gestaltet, daß die mit dem Klebstoff θ S-zufüllende Fuge möglichst schmal ist. d.h. die miteinander zu verbindenden Flächenteile möglichst nahe beiein ander liegen=

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Die mit der Bewehrung verbundenen Flächenteile können im wesentlichen die gesamte Klebefläche einnehmen. Im allgemeinen beträgt der Anteil der mit der Bewehrung verbundenen Flächenteile etwa 20 bis 60 % der gesamten Klebefläche, wobei sie auch unter 20 % gehalten werden kann, wenn an die Zugfestigkeit keine so hohen Anforderungen gestellt werden. Zweckmaßigerweise liegen die mit der Bewehrung verbundenen Flächenteile in etwa in der Verlängerung der Bewehrung, so daß sie bei einem Kugeltank z.B. in der Schalenebene der kugelförmig gestalteten Bewehrung liegen. Sie können aber auch aus dieser Lage in Richtung zur Außenseite oder Innenseite des Außentanks verbreitert sein.

Da die Bewehrungsstäbe der Stahlbewehrung des Außentanks für sich alleine in der Regel keine ausreichend große und ebene Fläche zur Bildung der Flächenteile besitzen, sind vorzugsweise besondere Flärhenteile vorgesehen, die mit der Bewehrung vorzugsweise durch Verschweißen verbunden sind. Hierbei können einzelne Stäbe der Bewehrung mit einzelnen Flächenteilen verbunden sein, bevorzugt ist es jedoch, größere Flächenteile vorzusehen. mit denen dann mindestens einige der Bewehrungsstäbe verbunden sind. So ist bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ein vorzugsweise einstückig ausgebildeter Flanschring vorgesehen, der nach t\rt eines Mittelstreifens in der Klebefläche der Außentankteile verläuft. An dem Flanschring sind jeweils die Enden von zur Klebefläche senkrecht stehenden Bewehrur.qsstäben

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angeschweißt. Beim Verkleben der vorgefertigten Außentankteile liegen sich dann jeweils die von Beton gebildeten Flächenabschnitte und andererseits die mit der Stahlbewehrung verbundenen in der Regel ebenfalls aus Stahl bestehenden Flächenabschnitte gegenüber. Bei der Ausbildung der mit der Bewehrung verbundenen Flächenabschnitte als Flanschrinc^ wird somit die Klebefläche von Halbkugelschalen eines Kugeltanks von drei Bahnen gebildet, von denen die beiden äußeren aus Beton bestehen und die mittlere vom Flanschring gebildet wird.

Die Herstellung der Stahlbewehrung und Verbindung mit den zugehörigen Flächenteilen erfolgt in einfacher Weise, indem die Flächenteile auf einer ebenen Grundplatte festgelegt werden. Dabei können vertikale Stäbe des Bewehrungskorbes schon vorher mit den Flächenteilen verbunden sein, werden in der Regel aber erst nach dem Festlegen daran verankert. Erst dann wird den Bewehrungsstäben eine der Tankform entsprechende Biegung verliehen, wobei sie gegen eine zuvor auf einem entsprechenden Gestell angeordnete Querbewehrung gedrückt und mit dieser z.B. durch Verschweißen verbunden werden.

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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform in Verbindung mit der Zeichnung und den Ansprüchen.

In der Zeichnung zeigen

b rig. 1 einen Kugeltank im Schnitt,

Fig. 2 die Einzelheit A nach Fig. l im

Bereich der in der Äquatorialebene liegenden Verklebung.

Der in Fig. 1 dargestellte kugelförmige Tank 1 hat einen Innendurchmesser von ca. 2,5 Meter. Er ist zusammengesetzt aus einem zweiteiligen Außentank 2 aus Stahl-Leichtbeton und einem einteiligen bzw. einstückigen Innentank 3. Λη der Unterseite der unteren Tankhälfte 4 des Außentanks 2 ist ein Standfuß 5 angeformt. Die obere Tankhälfte 6 weist an ihrer Oberseite eine Tanköffnung

ZO auf, die die Größe eines Mannlochs hat. Der Außentank 2 ist am Rand 7 um das Mannloch 20 domartig hochgezogen und gleicht außen in etwa der Form des Standfußes 5. Die untere und die obere Tankhälfte 4 und 6 des Außentanks 2 sind, wie in Fig. 2 dargestellt, in der horizontalen

Mittelebene, der sogenannten Äquatorialebene, miteinander verklebt, wobei die einander zugewandten die Klebeflächen bildenden Stirnseiten 12 plan ausgebildet sind. Vor der | Verklebung wurden die Klebeflächen gereinigt, insbesonde- } re vom Forfnentrennmittel befreit, und vorzugsweise noch ; durch Schleifen und/oder Bürsten aufgerauht.

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Zwischen Innentank 3 und der Innenseite des Außentanks 2 ist eine offenporige ca. 5 mm starke Schaumstoffschicht 26 vorgesehen, die infolge ihrer offenen Poren einen Hohlraum zwischen Innen- und Außentank bildet. Dieser Hohlraum kann in geeigneter Weise mit einem Leckwarngerät verbunden werden. Die Zwischenschicht kann durchgehend auf den Innentank auferbracht sein. Es ist auch möglich, die Schicht zunächst auf die Innenseite des Außentanks aufzubringen.

In den Außentank 2 lose eingesetzt, und zwwr vor dessen Zusammensetzen, ist der Innentank 3, der aus elastischem Gußpolyamid besteht und eine Wandstärke von nur ca. 4 bis 5 mir. besitzt. Der Innentank 3 ist einstückig im Rotationsverfahren als Hohlkugel hergestellt und ist selbsttragend. Er legt sich unter Druck bzw. im gefüllten Zustand aufgrund seiner elastischen Eigenschaften dem Außentank 2 bzw. der Zwischenschicht 26 gleichmäßig an und findet hier die erforderliche Abstützung. Es ist deshalb, abgesehen vom Rand 7 der Tanköffnunq <ü, keine feste Verbindung zwischen Innentank und Außentan\- vorgesehen, was die Herstellung des Kugeltanks 1 erheblich erleichtert. Der Innentank 3 ist von sich aus in der Lage den geforderten Innendruck bzw. Prüfdruck aufzunehmen, so daß der Außentank hauptsächlich zum Schütze qpaen Ein-Wirkungen von außen dient.

Wie in Fig. 1 angedeutet, wird die Stahlbewehrunq Außentanks aus Stahlbeton von im wesentlichen vprtikal und zur Klebefläche 12 im wesentlichen senkrecht ^c den Stäben 10 und 14 gebildet, die im wesentlichen

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horizontale Stäbe 13 kreuzen und mit diesen verschweißt sind. Die horizontalen Stäbe werden von einer umlaufenden Stahlspirale 13 gebildet, weshalb sie die in der Zeichnung angedeutete Steigung besitzen. Da die vertlkalen Stäbe an der von der Klebefläche entfernten Ober- und Unterseite des Tanks in Richtung zueinander abgebogen sind, verringern sich die Abstände der Stäbe stetig. Im Bereich der von der Klebaflache 1? gebildeten Äquatorialebene haben die vertikalen Stäbe 10 einen Abstand von ca. 150 mm voneinander. Sobald im oberen Bereich dieser Abstand auf etwa die Hälfte abgesunken ist, läßt man jeden zweiten Stab 14 enden. Die zuvor übernächsten Stäbe 10, die nunmehr benachbart sind, haben dann ebenfalls wieder einen Abstand von Ί50 rom. Im Bereich der Tanköffnung 20 und der Untersei ce des Tanks können auf diese Weise noch weitere Verkürzungen von Stäben vorgesehen sein, um die Eisenbewehrung an den "Polen" des Tanks nicht: zu dicht werden zu lassen.

Die zur Klebefläche 12 gerichteten Enden der vertikalen Stäbe 10 und 14 sind verbreitert und reichen bis zur Klebefläche 12, die zum Teil von der Stahlbewehrung selbst gebildet wird* Bei der beschriebenen Ausführungsform ist, wie in Fig. 2 im einzelnen dargestellt, für die Verbreiterung der Stäbe 10 und 14 für jede Tankhälfte ein Flanschring 11 vorgesehen, der als Mittelstreifen in die Klebefläche eingebettet ist- Etwa 40 % der Klebefläche werden von dem Flanschring 11 gebildet. Auf die von der Klebefläche 12 abweisende Seite des Flanschrings V sind die vertikalen Stäbe 10 und 14 aufgeschweißt, so daß eine zugfeste Verbindung zwischen der Bewehrung und

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dem einen Teil der Klebefläche bildenden Flanschring 11 gesichert ist. Wie oben bereits erwähnt, sind die die Klebefläche 12 der Tankhälften bildenden Stirnflächen plan ausgebildet, wobei sie so sauber gearbeitet sind, daß beim Aufeinanderlegen der Außentankhalften eine Fuge gebildet wird, deren Weite maximal 3 mm beträgt, vorzugsweise aber wesentlich kleiner ist. Beim Verkleben wird diese Fuge mit dem Epoxyd-Harz-Kleber ausgefüllt. Dadurch wird eine gute Verbindung zwischen der jeweiligen Stahlbewehrung der Außentankhalften 4 und 6 über deren Flanschringe 11 erreicht, was auch darauf zurückzuführen ist, daß der Epoxyd-Harz-Kleber eine gute Metall-zu-Metallverbindung herstellt. Die Beanspruchbarkeit des Außentanks auf Scherkräfte und auf Zug ist somit beim erfindungsgemäßen Tank erheblich besser als bei herkömmlichen Tanks, bei denen die Klebeflächender Tankhälften lediglich von Beton gebildet werden.

Zur Herstellung des Bewehrungskorbes für die jeweilige Außentankhalfte wird zunächst der Flanschring 11 auf eine ebene Unterlage aufgespannt. Es wird dann die umlaufende Stahlspirale 13 bienenkorbartig auf eine entsprechend ausgebildete Lehre aufgewickelt, wobei die Enden der Spirale 13 entweder eingespannt oder an einem am Bewehrungskorb verbleibenden Teil, z.B. einem Ring wie dem Flanschring 11, angeschweißt werden. Die vertikalen Stäbe 10 und 14 werden anschließend mit ihrem der Klebefläche 12 zuweisenden Ende mit dem Flanschring verschweißt, wobei die Abstände, wie oben erwähnt, etwa

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150 mm betragen. Erst dann werden die vertikalen Stäbe entsprechend dem Kugelradius gebogen und an die einzelnen Teile der Spirale 13 angelegt, mit der sie verschweißt werden. Beim Gießen der Tankhälften kann der Bewehrungskorb in der Gußform mit Hilfe von an der Unterseite des Flanschrings 11 angreifenden Magneten in seiner Lage festgelegt werden. Mit Hilfe der Maanete wird auch sichergestellt, daß der Flanschring fest auf dem Boden der Gußform aufliegt und nach dem Entformen dann auch tatsächlich an der Klebefläche offen liegt, ohne mit Beton überzogen zu sein.

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Claims

1. Stahlbetontank, insbesondere Kugeltank, mit einem Innentank aus ^xli3eständigem Kunststoff und einem Außentank

aus mindestens zwei Tankteilen aus Stahlbeton, die in mindestens einer von jeweils zwei Teilen gebildeten Klebefläche miteinander verklebt sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Flächenteil (11) der Klebefläche (12) der Außentankteile (4, 6) von der Stahlbewehrung (10, 13, 14) gebildet wird bzw. mit dieser zugfest verbunden ist und sich die Flächenteile (11) der Außentankteile (4, 6) jeweils im wesentlichen gegenüberliegen«.

2. Stahlbetontank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Jlächenteil (11) eines jeden Außentankteils

(4, 6) vrn einem vorzugsweise einstückigen Flanschring (11) gebildet wird.

3. Stahlbetontank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Klebefläche eines jeden Außentankteils (4, 6) eine Vielzahl von einzeln, voneinander getrennten Flächenteilen, insbesondere Platten, vorgesehen ist.

4. Stahlbetontank nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten tellerförmig ausgebildet sind.

5. Stahlbetontank nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Flächenteil (11) zugiest mit der Stahlbewehrung (10, 13, 14) verbunden, insbesondere mit ihr verschweißt ist.

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6. Stahlbetontank nach einem der vorhergehenden Ansprüche, : dadurch gekennzeichnet, daß zur Klebefläche im wesent-

j liehen senkrecht stehende Stäbe (10, 14) der Stahlbe-

> wehrung mit dem Flächenteil (11) verschweißt sind.

7. Stahlbetontank nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Klebefläche im wesentlichen senkrecht stehende Stäbe ί Ό 14) der Stahlbe-

: wehrung auf zur Klebefläche im wesentlichen parallelen

= Bewehrungsstäben (13) von außen aufliegen und mit diesen

verschweißt sind.

8. Stahlbetontank nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, ddß die Außentankteile (4, 6) mit einem Epoxyd-Harz-Kleber miteinander verbunden sind.

9. Stahlbetontank nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Klebefläche (12) der Außentankteile (4, 6) einschließlich der von den Flächenteilen (11) gebildeten Klebefläche rauh ausgebildet sind.

10. Stahlbetontank nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Innentank (3) des Stahlbetontanks einstückig und im wesentlichen selbsttragend ausgebildet ist.

11. Stahlbetontank nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Innentank (3) im wesentlichen lose im Außentank (2) sitzt.

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12. Stahlbetontank nach einem der vorhergehenden Ansprüche. dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Innentank und Außentank eine poröse Schaumstoffschicht (26) angeordnet ist.

13. Stahlbetontank nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die Klebefläche (¹2) bildenden Stirnseiten der Außentankteile (4, 6) eben ausgebildet und die AUßentankteile so aufeinanderpassen, daß die Breite der vom. Klebstoff ausgefüllten Fuge kleiner als 5 mm, vorzugsweise kleiner als 3 mm ist.

14. Stahlbetontank nach eii^m der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß 20 bis 60 %. vorzugsweise ca. 30 bis 50 % der Klebefläche (12) vom Flächenteil (11) gebildet werden.