DE890773C

DE890773C - Flüssigkeitsvorratsbehälter mit einer schwimmenden Decke

Info

Publication number: DE890773C
Application number: DENDAT890773D
Authority: DE
Inventors: Chicago 111. Frederick D. Moyer und Leonard P. Zick (V. St. A.)
Original assignee: Chicago Bridge and Iron Co
Current assignee: Chicago Bridge and Iron Co
Publication date: 1953-08-13

Description

Den Gegenstand der Erfindung bildet ein Flüssigkeitsvorratsbehälter, und im besonderen eine neue verbesserte Schuhtragvorrichtung in Verbindung mit einem schwimmenden Dach in einem Flüssigkeitstank.

Flüssigkeitsbehälter, bei denen ein schwimmendes Dach als oberer Verschluß der darin gespeicherten Flüssigkeit verwendet wird, eignen sich weitgehend zur wirksamsten Speicherung flüchtiger Flüssigkeiten, wie Petroleumprodukten. Derartige Behälter mit schiwmmendem Dach haben in der Regel einen biegsamen Dichtungsverschluß, um den Raum zwischen dem Dach und einer Anzahl von Schuhen dicht abzuschließen, die an den Seiteninnenwänden entlang gleiten. Es sind zahlreiche Vorschläge gemacht worden, nach denen die Schuhe gegen die Seitenwände des Behälters gedrückt werden, die zum großen Teil sehr verwickelter Art sind.

Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Schuhhängevorrichtung einfacher Konstruktion, deren Vorteile aus der noch folgenden Beschreibung hervorgehen.

Eine Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigt dieselbe in einem senkrechten Schnitt durch den Flüssigkeitsbehälter Abschnitte der Seitenwände, das schwimmende Dach und die in dem Tank gespeicherte Flüssigkeit.

Der in der Zeichnung dargestellte Flüssigkeitsbehälter hat eine Seitenwand 11 und ein schwimmendes Dach 12, das auf der Oberfläche der in dem Tank befindlichen Flüssigkeit 13 schwimmt. Das schwimmende Dach hat eine obere Fläche 14, eine Seiten-

wand' 15 und einen Boden 16/ Ein ringförmiger Dichtungsverschluß 17 aus biegsamem Werkstoff dichtet den Raum 18 zwischen der Seitenwand 15 des schwimmenden Daches und einer Anzahl Schuhen 19 ab, die die Seitenwand des Tanks gleitend berühren. Ein Lager 20 ist auf die Seitenwand 15 im oberen Teil aufgeschweißt, in dessen Bohrung 21 ein Stift 2 gelagert ist, der an dem oberen Ende eines Hebels 23 befestigt ist und so eine gelenkige Verbindung des Hebels mit dem oberen Abschnitt des Daches bildet. Der Hebel 23 hat einen nach unten ragenden Abschnitt 24, einen. Winkel 25 und einen nach innen weisenden Abschnitt 26. Ein an dem einwärts weisenden Abschnitt angebrachtes Gewicht 27 übt eine abwärts gerichtete Kraft auf den Hebel aus. Die Stellung des Gewichtes kann dadurch geändert werden, daß man dasselbe auf dem Abschnitt 26 längs verschiebt, und mittels einer Klemmschraube 27° in der gewünschten Lage feststellt. Mit dem oberen Abschnitt des Schuhes ist in 28 ein Schuhtragglied 29 gelenkig verbunden. Das andere Ende des Schuhtraggliedes ist mit dem unteren Abschnitt der Seitenwand 15 des schwimmenden Daches durch eine Nut-Stift-Verbindung verbunden. In einem an dem unteren Abschnitt des Daches befestigten Halter 30 befindet sich ein lotrechter Schlitz 31, mit dem ein am unteren Ende des Gliedes 29 befestigter Stift 32 im Eingriff steht. Das Schuhtragglied 29 ist mit dem Hebel 23 in 33 gelenkig verbunden. In der dargestellten bevorzugten Ausführungsform liegen die Verbindungspunkte des Gliedes 29 mit dem Schuh und des Hebels 23 mit dem Dach in derselben Horizontalebene, und der Längsabstand von dem Punkt 28 des Gliedes 29 bis zum Verbindungspunkt 33 mit dem Hebel ist gleich dem Längsabstand von dem Punkt 33 des Hebels bis zu seinem Verbindungspunkt 22 mit dem Dach.

Daher liegt der Punkt 33 auf der Mitte zwischen den Enden des Gliedes 29.

Das Gewicht des Schuhes wird durch das Schuhtrag-4.0 glied 29 getragen und von diesem Glied durch die Verbindung 33 auf den Hebel übertragen. Der Winkel 25 hat normal einen Abstand von dem Schuh und reibt daher nicht gegen den Schuh. Die Stift-Nut-Verbindung 31 und 32 gestattet eine lotrechte Bewegung des unteren Endes des SchuhtraggHedes 29 mit Bezug auf das Dach, während sie eine horizontale Bewegung desselben verhindert. Praktisch tritt keine Vertikalbewegung des Schuhes mit einer Horizontalbewegung des Daches ein, und die durch eine Horizontalbewegung des Daches ausgeübten Kräfte suchen das Dach in die Mittellage zurückzuführen. Diese Wirkungsweise kann vielleicht am besten verdeutlicht werden, indem man für die verschiedenen Kräfte mathematische Formeln aufstellt. ■
Bezeichnet

W die abwärts gerichtete, durch das Gewicht 27 ausgeübte Kraft,

w die abwärts gerichtete, durch den Schuh ausgeübte Kraft,
H den waagerechten Abstand des Gewichtes 27

von dem Stift 32, ·

h den waagerechten Abstand des Stiftes 32 von der Seitenwand 11 des Tanks, V den senkrechten Abstand zwischen dem Hebel-. Verbindungspunkt 22 mit dem Dach und dem Berührungspunkt des Stiftes 32 mit den Kanten des Schlitzes 31,

so ist die Momentengleichung (R₁) aller am Hebel 23 angreifenden Kräfte um den Punkt 33:

W(H + V₂ h) — (W + w) (V₂ A) — R₁ (V₂ V) = 0 und

R₁ =

Die Gleichung der Momente i?₂ aller an dem ganzen Hängersystem angreifenden Kräfte um den Punkt 22 ist

WH—Wh-R₂V = 0, woraus sich ergibt

WH — wh

~ V

R₁ ist eine äußere auf den Punkt 22 wirkende Kraft, die das Dach gegen die Seitenwand des Tanks zu bewegen strebt, während R₂ eine innere in 32 angreifende Kraft ist, die das Dach von den Seitenwänden weg zu bewegen sucht. Wenn die Kraft A₁ größer als die Kraft A₂ ist, so sei R₃ die waagerechte auf den Punkt 28 wirkende Kraft, die das Dach in der Gleichgewichtslage hält.

Dann ist die Gleichung für das Gleichgewicht der waagerechten Kräfte an dem Hängersystem:

R₃ + R_z — R₁ = 0, oder

WH — wh ' V

2 WH — wh

= 0,

daher

WH

Da W konstant ist und sowohl V als auch H mit abnehmendem h zunehmen (wobei jedoch H schneller anwächst als V), wird das Dach innerhalb des Tanks in Mittellage gehalten. «

Aus dem Vorstehenden ersieht man, daß dem Hängersystem der Erfindung bestimmte Vorteile eigentümlich sind. Es tritt im Betriebe keine vertikale Bewegung des Schuhes bei einer waagerechten Bewegung des Daches ein. Die den Schuh gegen den Mantel drängende Kraft ist konstant und unabhängig von dem Gewicht des Schuhes, die Kraft ändert sich direkt mit dem waagerechten Abstand zwischen dem Gewicht 27 und dem Verbindungspunkt des Gliedes 29 mit dem unteren Abschnitt des Daches, das ist dem Stift 32. Sowohl die äußere Stoßkraft auf den Schuh als auch die zentrierende Kraft können direkt dadurch geregelt werden, daß man die Stellung des Gewichtes 27 auf dem einwärts gerichteten Abschnitt 26 verändert. Die äußere auf den Schuh wirkende Stoßkraft wirkt nur oben auf den Schuh, das ist am Verbindungspunkt 28, dagegen kann der untere Abschnitt des Schuhes die Seitenwände nicht um einen größeren Abstand verlassen, als der Spielraum zwischen dem Winkel 25 und dem Schuh beträgt, und dieser ist im allgemeinen etwa 6 bis 12,5 mm. Im normalen Betrieb des Daches reibt der Winkel 25 nicht an dem Schuh, und wenn eine Reibung infolge der Einwärtsbewegung des unteren

Abschnitts des Schuhes eintritt, so erfolgt sie in der Flüssigkeit.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Flüssigkeitsvorratsbehälter mit einer schwimmenden Decke, einem oder mehreren in geeigneter Gleitberührung mit den Innenseitenwänden des Behälters stehenden Schuhen und einer Vorrichtung, die die Schuhe gegen die Seitenwände hält, gekennzeichnet durch einen an einem Ende der Decke (12) schwingbar befestigten Hebel (23) und durch einen zweiten Hebel oder einen Schuhtraghebel (29), der schwingbar mit dem Schuh (19) und gleitbar mit der Decke verbunden ist, wobei der erste Hebel schwingbar mit dem Mittelabschnitt (33) des Schuhtraghebels verbunden ist und die Schwingverbindung des ersten Hebels mit der Decke sowie des zweiten Hebels (29) mit dem Schuh im wesentlichen auf der gleichen waagerechten Ebene liegt, so daß keine in der Ebene des Schuhes wirkende senkrechte Kraft den zwischen dem Schuh und den Seitenwänden (11) bestehenden Druck beeinflußt.
2. Flüssigkeitsvorratsbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Hebel (23) im wesentlichen L-förmig ist und einen Abschnitt (24) aufweist, der sich zwischen der Decke (12) und den Seitenwänden (11) des Behälters nach abwärts von dem Befestigungspunkt an der Decke zu einem winkelförmigen Abschnitt (25) erstreckt, und ferner einen Abschnitt (26) aufweist, der sich nach einwärts von dem winkelförmigen Abschnitt erstreckt und eine Kraft erzeugt, die das Bestreben hat, den Schuh gegen die Seitenwandungen zu drücken.
3. Flüssigkeitsvorratsbehälter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine zur Befestigung des anderen Endes des zweiten Hebels oder des Schuhtraghebels (29) an der Decke bestimmte Verbindung (30 bis 32), die einen an der Decke befestigten Halter (30) mit einem darin befindlichen senkrechten Schlitz (31) und einem an dem anderen Ende des zweiten Hebels oder Schuhtraghebels (29) befestigten Stift (32) aufweist, der gleitend die Seiten des Schlitzes berührt.
4. Flüssigkeitsvorratsbehälter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Hebel (23) an dem oberen Abschnitt der Decke (12) befestigt ist und der winkelförmige Abschnitt (25) des ersten Hebels (23) in die Flüssigkeit eintaucht und daß der zweite Hebel oder Schuhtraghebel (29) mit dem einen Ende an dem oberen Abschnitt des Schuhes (19) und mit dem anderen Ende an dem unteren Abschnitt der Decke (12) befestigt ist.
5. Flüssigkeitsvorratsbehälter nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß beide Verbindungen zu der Decke "(12) in senkrechter Riehtung in einem wesentlichen Abstand voneinander stehen.
6. Flüssigkeitsvorratsbehälter nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung vorgesehen ist, die eine Kraft ausübt, deren Bestreben es ist, den Schuh (19) und die Decke (12) voneinander zu trennen, wobei die Kraft im wesentlichen umgekehrt proportional dem zwischen dem Schuh und der Decke befindlichen Abstand ist.
7. Flüssigkeitsvorratsbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand von dem Befestigungspunkt (28) des zweiten Hebels oder Schuhtraghebels (29) am Schuh (19) bis zum Gelenkverbindungspunkt (33) am ersten Hebel (23) im wesentlichen gleich dem Abstand von dem Verbindungspunkt (33) zum Befestigungspunkt (21) des ersten Hebels (23) an der Decke (12) ist, so daß eine senkrechte Bewegung des Schuhes (19) bei waagerechter Bewegung der Decke (12) verhütet wird.
8. Flüssigkeitsvorratsbehälter nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein Gewicht (27), das an einer Anzahl Stellungen mit dem einwärts gerichteten Abschnitt (26) des ersten Hebels (23) verbunden werden kann, um auf den Hebel eine abwärts gerichtete Kraft auszuüben.
9. Flüssigkeitsvorratsbehälter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Hebel oder Schuhtraghebel (29) mit dem abwärts gerichteten Abschnitt (24) des ersten Hebels (23) an einem Punkt verbunden ist, der nahezu in der Mitte zwischen seinen Enden liegt.

Angezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 530 618, 684 221, 134·

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

I 5427 9.