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Flüssigkeitsvorratsbehälter
Den Gegenstand der Erfindung bildet ein
Tank mit schwimmendem Dach und im besonderen ein Dichtungsverschluß, um die Fläche
zwischen dem schwimmenden Dach und dem Mantel des Tanks abzudichten, und ferner
ein Dach mit doppelter Decke für den Tank.
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Tanks mit schwimmendem Dach werden allgemein für die Speicherung
flüchtiger Flüsigkeiten verwendet, wobei das Dach auf der Flüssigkeit schwimmt.
In der Regel befindet sich eine ringförmige Fläche zwischen der Kante des Schwimmdaches
und dem Mantel des Tanks. Um Verdampfungsverluste zu vermeien und eine Verschmutzung
des Tankinhaltes durch Schmutz, Regenwasser u. dgl. zu verhindern, muß eine Dichtungsvorrichtung
vorgesehen werden, die diese Fläche dicht abschließt. Man hat bereits Dichtungsvorrichtungen
verschiedener Art in Vorschlag gebracht, aber viele von ihnen haben wegen ihres
übermäßigen Gewichtes, ihrer Größe u. dgl. nicht befriedigt oder waren schwierig
im Aufbau und in der Instandhaltung.
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Es ist eine neuartige Verschluß- und Dichtungsvorrichtung entwickelt
worden unter Verwendung eines nachgiebigen Dichtungsringes in Berührung mit dem
Mantel des Tanks und mit einer Hängevorrichtung, um den Ring in verschlußdichter
Berührung mit dem Mantell zu unterstützen. Der neue Dichtungsring ist so entworfen,
daß er ohne weiteres gegenüber dem Tankmantel auf- und abwärts
gleitet,
sobald das Dach aufsteigt und fällt, und es ist vollständig nachgiebig ausgebildet,
so daß es der Form des Mantels folgt, wenn <der Mantel unrund werden sollte.
Die neue Hängevorrichtung hält den Dichtungsring in seiner Stellung und übt einen
Druck nach außen aus, um den Ring jederzeit gegen den Mantel zu halten. Die Hängevorrichtung
ist vorzugsweise drehbar, so daß seitliche Verschiebunden des Ringes ausgeglichen
werden können.
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Ferner ist vorzugsweise eine Vorrichtung vorgesehen, die das Bestreben
hat, die Hängevorrichtnng in ihre ursprüngliche Lage zurückzuführen, wenn der Dichtungsring
aus seiner normalen Lage verstellt worden ist.
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Einer der Hauptvorteile des neuen Dichtungsringes besteht darin,
daß er eine sehr dichte Berührung mit Idem Mantel des Tanks herbeiführt und diese
Berührung aufrechterhalten wird, wenn der Ring in im Abstand voneinander angeordneten
Punkten getragen wird.
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In der bevorzugten Ausführungsform des Daches ist der Boden sehr
schwach aufwärts und einwärts gegen die Mitte der Decke kegelförmig ausgebildet.
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Die Größe dieser Neigung ist nur gerade ausreichend, um eine solche
Bewegung herbeizuführen, daß, wenn das Dach auf der für dasselbe bestimmten Flüssigkeit
schwimmt, die untere Decke im Kontakt mit der Flüssigkeit ist. Es ist deshalb kein
dauernder Gaszwischenraum durch die Neigung der unteren Decke vorgesehen. Wenn auf
der anderen Seite aus irgendeinem Grund ein Sieden eintreten sollte oder nicht kondensierbare
Gase unterhalb des Daches eingeschlossen werden. sollten, so werden sie durch die
geringe Neigung der Unterseite der Decke nach eine Mittellage geführt, und sie werden
daher die Konstruktion versteifen.
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Da das Dach eine doppelte Decke hat und Ida die Mitte der unteren
Decke normal einen Tauchwert Null hat, sind Entwässerungen durch das Dach hindurch
und Kanäle durch das Dach mit in der üblichen Weise angeordneten Ventilen nicht
erforderlich. Dies ist ein besonderer Vorteil bei, der Bevorratung von Gasolin oder
anderen Stoffen, die nicht mit einer überschüssigen Menge von Wasser in Berührung
gebracht werden dürfen. In diesen Fällen kann eine Notabflußöffnung oder andere
Entwässerungsöffnung ohne weiteres mit einem offenen Rohr verbunden werden, das
nach dem Boden des Behälters führt.
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Die Erfindung ist in den Zeichnungen in einigen Ausführungsformen
beispielsweise veranschaulicht.
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Fig. I i6t eine Teilaufsicht auf einen Schwimmdachbehälter gemäß
der Erfindung; Fig. 2 ist ein senkrechter Schnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1;
Fig. 3 zeigt in einem waagerechten Schnitt eine bogenförmige Anordnung des Dichtungsringes,
wenn kei'n Druck nach außen verwendet wird; Fig. 4 ist ein senkrechter Schnitt nach
der Linie 4-4 der Fig. 3; Fig. 5 bis 8 zeigen in einzelnen Arbeitsstufen ein bevorzugtes
Verfahren zur Herstellung von Biegungen in dem neuen Dichtungsring; Fig. g ist ein
waagerechter Schnitt nach der Linie 9-9 oder Fig. 2; Fig 110 eigt eine Verfahrensstufe
eines abgeänderten Herstellungsverfahrens für einen Dichtungsring; Fig. 11 zeigt
in einer Ansicht Idie Schlußverfahrensstufe dieses Verfahrens; Fig. 12 zeigt in
einer Ansicht den nach diesem abgeänderten Verfahren fertiggestellten Dichtungsring;
Fig. I3 ist ein Schnitt längs der Linie I3-I3 der Fig. I2'; Fig. 14 ist ein senkrechter
Schnitt durch einen Schwimmdachtank mit einer doppelten Dachdecke, mit einem Dichtungsring,
der s'enkrechte Biegungen hat; Fig. 15 ist eine Aufsicht auf eine Ausführungsform
des Daches mit doppelter Decke; Fig. I6 ist eine Schnittansicht längs der Linie
16-16 der Fig. 15; Fig. I7 ist ein Teilschnitt der Form des in Fig. 15 und 16 dargestellten
Daches, das auf dem Boden während des Baues ruht; Fig. 18 ist ein Schnitt nach der
Linie 18-18 de Fig. 15 und zeigt das Dach, wenn es in seiner normalen untersten
Lage getragen wird; Fig. 19 zeigt in einem Schnitt nach der Linie 19-19 das Dach,
unter der größten zufälligen Wasserbelastung schwimmend; Fig. 19 ist absichtlich
durch Vergrößerung der Ablenkungen in der vertikalen Ebene verzerrt, um die Eignung
des Daches für eine Wasserbelastung unter Zufallbedingungen zu veranschaulichen;
Fig. 20 zeigt senkrechte Schnitte längs der Linie 2020 der Fig. 15; Fig. 21 a und
21 b sind Schnitte längs der Linie 21-21 in Fig. 15; Fig. 22 ist ein Schnitt längs
der Linie 22-22 der Fig. 15; Fig. 23 bis 27 sind entsprechende Schnittansichten
von abgeänderten Ausführungsformen des Daches gemäß der Erfindung.
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Der in den Figuren dargestellte Schwimmdachutank besteht aus einem
Mantel 10 und einem darin befindlichen Schwimmdach 11 Der Zwischenraum zwischen
der Kante des Schwimmdaches und des Mantels des Tanks ist mit einem Dichtungsverschluß
ausgerüstet, um eine Verdampfung und Verunreinigung der aufgespeicherten Flüssigkeit
zu verhindern.
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Die Dichtungsvorrichtung besteht aus einem ringförmigen Dichtungsring,
der die innere Fläche des Mantels 10 berührt und durch eine Hängevorrichtung 13
getragen wird, die am Umfang der Kante des Schwimmdaches II befestigt ist. Der ringförmige
Dichtungsring 12 hat in Abständen angeordnete senkrechte Biegungen 14, die sich
zwischen den oberen, 15, und unteren Randflächen 16 enstrecken. Diese Randflächen
sind vorzugsweise aus der Vertikalen zurück- und von dem Mantel weggebogen, um es
zu ermöglichen, daß der Dichtungsring über die erhabenen Abschnitte auf der inneren
Oberfläche des Mantels hinweggeht.
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Die Biegungen 14 sind in dem Dichtungsring 12 angeordnet, der vorzugsweise
aus Metallblech hergestellt ist, und sie erstrecken sich von dem Körperabsohnitt
des Dichtungsringes weg. Die Biegungen haben die Form von in dem Metallblech geformten
Schleifen, dere innere Abschnitte 17 aneinanderliegen, um eine Ausdehnung gund Zusammenziehung
des Dichtungsringes zu ermöglichen. Die Biegungen sind im allgemeinen gerundet,
wie an der Stelle 14 angegeben, oder sie können flach ausgebildete Seitenflächen
wie in I8 haben. Diese Biegungen gestatten nicht nur eine Ausdehnung und Zusammenziehung
des Ringes, sondern ermöglichen auch mühelos ein Biegen des Ringes. Ein Verfahren
zur Herstellung der Biegungen ist in Fig. 5 b'-is 8 dargestellt. Bei diesem Verfahren
wird ein Ausschnitt 19 an einer Kante des Ringes gebildet. Ein weiter ähnlicher
Ausschnitt befindet sich auf der gegenüberliegenden Kante des Ringes und gegenüber
dem erstgenann Ein dritter Ausschnitt 20 erstreckt sich von (dem inneren Ende des
ersten Aus1schulittes aus, und ein vierter, dem dritten ähnlicher Ausschnitt befindet
sich an der anderen Kante des Ringes. Die dritten und vierten Ausschnitte haben
eine Kante 21 ungefähr parallel zu der Kante des Ringes, und eine andere Kante 22
ist bogenförmig, wobei der Bogen von der Kante des Ringes ab liegt. Der vierte Ausschnitt
ist in gleicher Weise ausgebildet. Die Biegung 14 wird in der Weise hergestellt,
daß man die gegenüberliegenden Enden des dritten und vierten Ausschnittes aneinanderbringt
und eine Falte bildet. Die überlappenden Kanten 23 und 24 .an dem ersten und zweiten
Ausschnitt werden frei gelassen, so daß sie eine gleitende Bewegung zueinander haben.
Nach diesem Verfahren wird eine Biegung 14 gebildet, deren oberen und unteren Kanten
25 und 26 gegeneinander in einem spitzen Winkel zu dem Hauptkörperabschnitt des
Ringes geneigt sind. Die schräge Ausbildung der oberen und unteren Enden wird zwar
bevorzugt, diese Konstruktion ist aber nicht durchaus notwendig, und in einigen
Ausführungsformen wird nur ein Ende, beispielsweise das obere, abgeschrägt.
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Eine Hängevorrichtung geeigneter Art kann dazu verwendet werden,
den neuen Abdichtungsring zu tragen. Die dargestellte Hängevorrichtung besteht aus
einer T-Schiene 27, die zwischen benachbarten Biegungen 14 liegt und mit dem Abdichtungsring
12 durch kurze Stützen 28 verbunden ist. Die T-Schiene 27 wird durch die Stützen
28 lose gehalten, um ein Biegen des Abschnittes 29 des Abdichtungsringes zwischen
benachbarten Biegungen 14 zu gestatten.
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Diese lose Verbindung kann durch Nuten 30 geschaffen werden, die in
den Stützen 28 angeordnet sind und mit Stiften 31 an den Enden der T-Schiene im
Eingriff stehen.
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Der horizontale Abschnitt 32 der T-Schiene 27 verläuft gegen das
Schwimmdach. Ein ungefähr horizontal liegendes Rohr 33 hat ein Jochende 34, dessen
einer Schenkel über und dessen anderer Schenkel unter dem horizontalen Abschnitt
liegt.
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Ein Gewindebolzen 35 ist in dem Joch 34 lose gehalten und greift in
Gewindeabschnitte 1des horizontalen Abschnittes 32 etin. Der Bolzen 35 liegt über
dem Joch 34, und eine Feder 36 ist zwischen dem oberen Ende des Bolzens und der
oberen Fläche des oberen Joch, schenkels angeordnet. Ferner ist ein zweites Rohr
37 von größerem Durchmesser als der des ersteren Rohres. 33 vorgesehen, durch das
das erstgenannte Rohr hindurchgeht. Eine Walze 38 ist in dem ersten Rohr 33 in einer
oberen und unteren Nut 39 angeordnet und durch einen Stilft 40 in Rollkontakt mit
der Innenfläche des zweiten Rohres 37 gehalten. Am Ende des ersten Rohres 33 befindet
sich gegenüber dem Joch 34 eine Kappe 41, die dieses Ende des Rohres verschließt.
An dem entsprechenden Ende des zweiten Rohres 37 befindet sich eine Ringkappe 42
mit einem Loch 43, durch das das erste Rohr 33 hindurchgeht. Das Loch 43 hat eine
solche Größe, daß die Kappe 41 an dem Ende des ersten Rohres die Ringkappe 42 berührt,
wenn d'as erste Rohr auf seinen vollen Abstand gegen den Mantel des Tanks ausgezogen
worden ist.
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Zwischen der ringförmigen Kappe 42 und der Rolle 38 befindet sich
ein Ring 44 auf dem ersten Rohr 33 von solchem Durchmesser, daß er innerhalb des
zweiten Rohres 37 frei gleitet. Zwischen der ringförmigen Kappe 42 und dem Ring
44 befindet sich eine Feder 45, die normal das erste Rohr 33 gegen den Mantel des
Behälters preßt.
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Um, das zweite Rohr 37 und das erste Rohr 33 zu unterstützen, ist
ein drittes Rohr 46 vorgesehen, das nahe dem vorderen Ende des zweiten Rohres 37
befestigt ist und von demselben nach unten ragt.
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Dieses dritte Rohr geht durch ein Loch 48 in einer horizontalen Grundplatte
47 hindurch. Das dritte Rohr 46 wird durch das Loch 48 drehbar gehalten, infolge
der Anordnung eines kleineren konzentrischen Rohres 49, das durch das Loch 48 hindurchgeht,
wobei das Konzentrische Rohr mit dem dritten Rohr beispielsweise durch Schweißung
50 verbunden ist. Am Bogen des konzentrischen Rohres 49 befinden eich drei Vorsprünge
5 I, die die zusammengebaute Anordnung in ihrer Stellung halten. Bei dem Zusammenbau
der Anordnung können die Vorsprünge 51 durch Ausschnitte 52 an der Kante des Loches
48 eingeführt werden. Die Vorsprünge 51 und Ausschinlitte 52 sind so angeordnet,
idaß sie nicht zusammenfallen, wenn die Hängevorrichtung in Arbeitsstellung ist.
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Die Grundplatte 47 wird von senkrechten Gewindestäben 53 gehalten,
die auf der Decke des Schwimmdaches montiert sind. Die Grundplatte wird auf den
Stäben mittels Muttern 54 auf beiden Seiten Ider Grundplatte gehalten, so daß die
Stellung der Platte mühelos eingestellt werden kann.
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Eine Feder 55 dient dazu, die Belastung des Abdichtungsringes 12
teilweise aufzunehmen, die ungefähr senkrecht vom hinteren Ende der Grundplatte
47 zu dem zweiten Rohr 37 sich erstreckt. Die Feder ist an der Grundplatte mittels
eines Loches 5'fi am hinteren Ende Ider Platte und mit Idem Rohr 37 durch ein abwärts
gerichtetes Auge 57 befestigt.
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Eine Abdichtunsvorrichtung kann zwischen dem Abdichtungsring 12 und
der Kante des Schwimmdaches II vorgesehen werden. Diese Abdichtungs-
vorrichtung
besteht, wie dargestellt, aus einem biegsamen Abdichtungsglied 58, das aus einem
mit einem biegsamen Werkstoff imprägnierten Gewebe hergestellt ist. Das Dichtungsglied
58 ist an dem Abdichtungsring durch Bolzen 59 befestigt, die durch eine Unterlagsschiene
und den Abdichtungsring 12 hindurchgehen. Die Dachkante des Abdichtungsringes 58
ist an dem Dach durch Haken 61 befestigt, die Keile 162 halten, welche gegen leinen
kreisförmigen Stab 63 in Berührung mit der Dachkante dies Abdichtungsgliedes 58
drücken/ Auf Wunsch kann auch eine andere Befestigungsart benutzt werden.
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Der Abdichtunsring 12 kann ferner eine zweite nicht dargestellte
Abdichtung erhalten, um etwaige Flächen zwischen dem Mantel 10 und dem Abdichtungsring
12 abzudichten.
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Die Feder 36 am oberen Ende des Bolzens 35 ist so beschaffen, daß
jede Hängevorrichtung 13 ihren entsprechenden Lastanteil des Dichtungsringes trägt.
Der Bolzen 35 dient dazu, die Lage der T-Schiene 27 mit Bezug zu dem ersten Rohr
33 einzustellen und kann dazu verwendet werden, die Belastung an allen Hängevorrichtungen
aus zu gleichen.
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Die Feder 45 am Umfang Ides ersten Rohres 33 dient dazu, den Abdichtungsring
stramm gegen den Mantel 10 zu drücken. Die Feder 55 zwischen der Grundplatte 47
und dem zweiten Rohr 37 wirkt als senkrechte Belastung an dem inneren Ende des zweiten
Rohres und dient dazu, die Last des Abdichtungsringes wenigstens teilweise auszugleichen.
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Wenn der Abdichtungsring sich nach einer Seite seiner normalen Lage
bewegen sollte, übt die Feder 55 eine Kraft aus, die das Rohr 37 in eine radiale
Lage zurückzubringen strebt. Die Feder 55 verringert das Biegungsmoment der Grundplatte
47 und verhindert gleichzeitig einen Bruch der Hängevorrichtung. Die Feder 55 hat
eine solche Stärke, daß das Moment, wenn das Dach sich aufwärts bewegt, ungefähr
das gleiche, aber von entgegengesetztem Vorzeichen ist als das Moment, wenn das
Dach sich abwärts bewegt. Dies erreicht man durch die Anordnung einer Feder, die
eine normal kleinere Belastung aushalten würde, als die Summe des Gewichtes des
Abdichtungsringes und der Reibung ausmacht, wenn das Dach sich nach oben bewegt,
aber größer ist als das Gewicht des Dichtungsringes allein. Dies ist nicht wesentlich,
und die Federbelastung könnte so sein, daß das Moment an der Verbindungsstelle an
der Grundplatte 47 stets das gleiche Vorzeichen hat, aber von wechselnder Größe
ist. Die Feder oder eine ähnliche Verbindung kann auf Wunsch weggelassen werden.
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Die Grundplatte 47 ist auf Iden Gewindestäben 53 so befestigt, daß
jede Platte in horizontaler und senkrechter Richtung eingestellt werden kann. Für
eine richtige Anbeitsweise ist es erforderlich, daß alle Hängevorrichtungen in einer
im wesentlichen horizontalen Ebene liegen. Da die obere Fläche des Schwimmdaches
aus einer horizontalen Ebene ein wenig herauskommen kann, ist die senkrechte Einstellung
erforderlich. Da das Rohr 37 in einer horizontalen Ebene drehbar befestigt ist,
ist es notwendig, daß die Grundplatte wesentlich horizontal gehalten wird, und daher
ist eine geringste Anzahl von drei Stäben 53 erforderlich. iDer Dichtungsring hat
vorzugsweise eine solche Anordnung, daß die Abschnitte desselben zwischen benachbarten
Biegungen im ungespannten Zustand Krümmungsradien haben, die von dem Radius des
Mantels verschieden sind. Die Hängevorrichtungen sind dann so angeordnet, daß sie
an wesentlich benachbarten Punkten gegen den Ring drücken, an denen der Abstand
zwischen dem Mantel und dem Ring dazu neigt, am größten zu sein. Durch den Druck
mn diesen Punkten wird ein angemessener Kontakt lim wesentlichen über die ganze
Fläche des Dichtungsringes aufrechterhalten. Diese Anordnung ist in ihren Grundzügen
in Fig. 3 dargestellt, in der der Radius des Abschnittes 29 kleiner als der Radius
des Mantels ist und die Hängevorrichtung gegen die Enden des Abschnittes 29 drückt.
Der Dichtungsring kann aber auf Wunsch im wesentlichen den gleichen Krümmungsradius
wie der Mantel erhalten. Die Dichtungsvorrichtung, bei der gemäß der Darstellung
die Hängevorrichtung gegen den Schuh in Flächen drückt, die zwischen den Biegungen
liegen, kann aber auch so ausgeführt werden, daß sie auf Wunsch gegen die Biegungen
selbst den Druck ausüben. Eine Hängevorrichtung arbeitet, wie dargestellt, zwischen
zwei benachbarten Biegungen. Auf Wunsch kann indessen eine Hängevorrichtung für
jede Biegung oder für eine Kombination von Biegungen verwendet werden.
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Vorzugsweise wird aber mindestens eine Hänge vorrichtung für nicht
mehr als drei Biegungen vorgesehen.
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Falls zweifache Dichtungen Verwendung finden, können diese Dichtungen
an der oberen Randfläche 15 des Dichtungsringes befestigt werden. Sie können an
dem Dichtungsring selbst oder durch aufrecht stehende Stützen an dem Ring befestigt
werden.
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Verbindungen zwischen einzelnen Abschnitten des Dichtungsringes können
in irgendeiner geeigneten Art hergestellt werden. Daher können die Enden derbenachbarten
Abschnitte durch Schweißung, Vernietung over durch Bolzen miteinander verbunden
werden Sie können umgebogen und verschweißt, vernietet oder durch Bolzen verbunden
werden. Sie können miteinander verhakt und verklammert oder durch biegsame Dichtungsglieder
verbunden werden.
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Meist ist es erwünscht, Führungen an den Behältern so vorzusehen,
daß der Dichtungsring sich im wesentlichen nur in einer senkrechten Bahn bewegen
kann. Diese Führungen können in einer gewünschten geeigneten Form ausgeführt werden.
In einer Ausführungsform ist ein senkrechter Stab an der inneren Fläche des Mantels
befestigt und ein einwärts gebogener Abschnitt in dem Dichtungsring vorgesehen,
der um den Stab herumgeht. Die Kombination des gebogenen Abschnittes und Stabes
wird eine wesentlich seitliche Bewegung des Dichtungsringes verhindern. Solche Anordnungen
brauchen aber nicht bei allen Tanks erforderlich zu sein.
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Die an dem Dichtungsring vorgesehenen Biegingen können nahe der oberen
umgebogenen Ranidfläche auf Wunsch endigen, und Die überlappenden Abschnitte 23
und 24 an den Randflächen können auf Wunsch weggelassen werden. Ein abgeändertes
Verfahren zur Herstellung der Abschnitte des Dichtungsringes ist in Fig. 10 bis
12 dargestellt.
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Hier sind in dem Metallblech 64 verhältnismäßig tiefe Nuten 65 längs
der oberen Kante desselben vorgesehen, die unter die gebogene Linie 66 hinabgehen.
Flache Nuten 67 befinden sich längs der oberen Kante und reichen im wesentlichen
bis zu 1der Biegungsliinie 661. Auf der unteren Kante sind Nuten 68 unmittelbar
unterhalb der breiten oberen Nuten 65 angeordnet, diese unteren Nuten erstrecken
sich aber nur im wesentlichen bis zu 1der unteren Biegungslinie 69. Schmale Nuten
70 sind zwischen den breiten unteren Nuten 68 vorgesehen. Die Biegungen 711 wer,
den alsdann so hergestellt, daß man die Seitenkanten der breiten: oberen und unteren
Nuten 65 und 68 aneinanderbringt. Die oberen und unteren Randflächen werden längs
der biegungslinien 66 und 69 zurückgebogen. Bei dieser Ausführungsform wird die
obere Kante des Ringes, wie in Fig. 12 dargestellt, vorzugsweise umgebördelt, um
scharfe Kanten zu vermeiden.
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Bei dem beschriebenen Verfahren des Dichtungsringes wird eine lange
schmale Nut 72 über jeder Biegung 71 vorhanden sein. Diese Nuten werden vorzugsweise,
durch ein darüberliegendes Blatt aus biegsamem undurchlässigem Material 73, beispielsweise
Kunstkautschuk, abgedichtet. Diese Blätter können durch Klebstoff, Bolzen, Niete
oder in sonstiger Weise mit dem Ring verbunden werden.
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Bei allen Ausführungsformen der Biegungen bevorzugt man es manchmal,
die Öffnung in jeder Biegung durch einen elastischen Verschluß zu verschließen.
In Fig. 12 ist ein Pfropfen 74 aus Kunstkautschukschwamm od. dgl. dargestellt, der
die Biegung 7I ausfüllt. Eine Krempe 75 aus Kunstkautschuk od. dgl. ist durch Klebstoff
od. dgl. m1it der Oberfläche Dies Pfropfen, 74 74 verbunden.
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Falls eine zweite Dichtung mit dem Dichtungsring gemäß der Erfindung
verwendet werden soll, kann die zweite Dichtung iim wesentlichen die gleiche Form
erhalten wie der Dichtungsring, wird aber vorzugsweise eine geringere Weite halben.
Er kann anis geeignetem widerstandsfähigem Material, wie beispielsweise rostfreiem
Stahl, hergestellt werden.
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Falls der Mantel des Tanks eine flache Seitenfläche hat, wird der
Querschnitt des Dichtungsringes an diesem Abschnitt ebenfalls flach, sein. Man kann
es so ansehen, daß alle Abschnitte des Dichtungsringes eine Krümmung zwischen Null
und einem begrenzten Abstand haben.
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Ein aus rostfreiem Stahl hergestellter ringförmiger Dichtungsring
kann eine Dicke von nicht mehr als etwa o, 79 mm haben. Als rostfreier Stahl kann
irgendeine der verschiedenen mannigfaltigen Legierungen Verwendung finden. Der rostfreie
Stahl ist eine Chrom-Eisen-Nickel-Legierung, die wärmebehandelt worden ist, um eine
richtige Lösung der Legierung in starrem Zustand zu erhalten. Es hat sich gezeigt,
daß rostfreier Stahl einen Dichtungsring von hervorragender Art ergibt, weil er
sehr hart und gegen Reibungsverschleiß sehr widerstandsfähig ist. Er ist ferner
vollständig biegsam und biegt sich und gleitet über Schweißvorsprünge, Niete u.
dgl. hinweg. Er ist ferner widerstandsfähig gegen Korrosion, was von sehr großer
Bedeutung ist, a viele der in den schwimmdachtanksgespeicherten flüchtigen Flüssigkeiten
etwas korrodierend wirken. Rostfreier Stahl hat eine sehr hohe Festigkeit, die nur
wenig kleiner als die von Federstahl ist, und eine erheblich größere Dehnung als
weicher Stahl. Federstahl würde sich für den Dichtungsring nicht eignen, weil ihm
die gewünschte Biegsiamkeit mangelt. Rostfreier Stahl ist von weit höherer Festigkeit
als galvanisierter Stahl, so daß letzterer bei seiner Verwendung verhältnismäßig
dick sein müßte und daher an Id1er gewünschten Biegsamkeit fehlen läßt. Außerdem
unterliegt galvanisierter Stahl dem Verschleiß. Aus allen diesen Gründen in Verbindung
mit dem gefälligen Aussehen erweist rostfreier Stahl sich als ein idealer Werkstoff
für die Herstellung der Dichtungsringe.
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Fig. I4 zeigt eine einfache Hängevorrichtung 101, die in 103 an den
Dichtungsring 102 angelenkt ist.
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Das untere Ende des Gliedes 101 ist mit 1der senkrechten Seitenwand
109 des mit einer Doppeldecke versehenen Schwimmdaches 110 in 104 gelenkig verbunden.
Eine biegsame Gewebedichtung 105 wird an der oberen Umfangskante 1des Daches durch
eine Stange 106 und Keilklammern 107 gehalten. Der Dichtungsring hat im Abstand
angeordnete senkrechte Falten oder Biegungen 108 ähnlich dem in Fig. I bis I3 dargestellten
Dichtungsring.
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Ein in Fig. I5 bis a7 dargestelltes mit Doppeldecke versehenes Schwimmdach
120 besteht aus einer oberen Metallblechdecke I2I und: einer unteren Metallblechdecke
122. Jede Idieser Decken wind aus Platten, vorzugsweise aus Stahl, in geeigneter
Weise angefertigt, die vorzugsweise durch Schweißung miteinander verbunden sind.
Die obere Decke wird vielfach als Oberdeck und die untere Decke 122 manchmal als.
Unterdeck oder Boden bezeichnet.
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Wie man aus Fig. 17 erkennt, hat der Boden 122 eine kegelförmige
Form. Die Neigung des Kegels steht zu der Größe der Decke, dem Gewicht derselben
und der Dichte der Flüssigkeit in Beziehung, für welche das Dach Verwendung findet,
so daß die Mitte 1des Bodens normal zwar einen Tauchwert Null hat, aber doch benäßt
ist. Abweichungen von dieser normalen Lage, die bei kleineren Behältern, beispiels
weise solchen unter 18,218 m Durchmesser, erwartet werden können, liegen vorzugsweise
in Richtung eines Auftriebes unterhalb Null in dem Mittelpunkt, d. h. daß kein dauernder
Gaszwischenraum unter dem Boden der Decke vorhanden ist.
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Der Grad der Neigung dient dem Zlweck, daß die unteren Platten der
Decke normal durch die Flüssigkeit benetzt werden. Wenn ein dauernder Gaszwischenraum
unter der Decke gelassen wird,
so wird viel schneller eine Korrosion
eintreten, wenn man viele handelsübliche Materialien speichert.
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Für den Fach-mann besteht keine Schwierigkeit, die geeignete Neigung
zu berechnen. Für einen Tank von 36,57 m m Durchmesser, bei dem das Dach selbst
einen Durchmesser von etwa 36,2i6m hat, tund bei einem normalen Gewicht und bei
Verwendung einer Flüssigkeit von 1,6 1,6 kg/l Dichte, kann der Boden eine Neigung
von 15,24cm von außen zur Mitte erhalten. Bei kleineren Dächern ist die Neigung
etwa die gleiche oder etwas größer. Bei einem Durchmesser des Daches von 18,28 m
soll sie etwa xo, 3. cm betragen. Bei den größten Dächern kann für Gasolin die Neigung
2,54 cm auf 3,05 m Hal. bmesser betragen.
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Die obere Decke 121 ist in entgegengesetzter Richtung geneigt, wie
es aus Fig. 15 bis 19 zu ersehen ist, so daß das Wasser nach, der Mitte des Daches
abläuft. Die Neigung wird in solcher größe verwendet, daß man für eine geeignete
Entwässerung und für die Schaffung einer Aufnahmefähigkeit für ausnahmsweise vorkommende
Wasserbelastungen auf Wunsch Sorge trägt. Bei einem Tankdurchmesser von 36,57 m
hat die Neigung zweckmäßig eine Größe von ungefähr 38,og cm oder 6,35 cm auf 3,04
m Halbmesser.
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Die Darstellungen der unteren und oberen Deckt' beruhen auf einer
Form des Daches, wenn dasselbe auf dem Boden des Tanks ruht. Unter den Arbeitsbedingungen
werden sehr geringe Abweichungen von diesen Bedingungen vorkommen, und unter außergewöhnlichen
Wasserbelastungen wer. den sich merkliche Abweichungen ergeben, wie noch erörtert
werden soll, wobei die Bauausführung solche Abweichungen ermöglicht.
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Ein grundsätzlicher Wert des Daches besteht in der Isolation gegen
die Sonne, und' daher ist die geringste Dicke des D'oppeldeckendaches von Bedeutung.
Normal wird eine geringste Tiefe von etwa 38,09 cm in der Mitte bevorzugt. Die Dicke
in der Mitte, vermehrt' um die betreffenden Neigungen der Oberdecke und des Bodens,
bestimmen die Höhe des senkrechten Randes 123, der den Abschluß der Doppeldecke
ergänzt. Konzentrische Ringe I'24 und I25 können gleichfalls verwendet werden, um
die Doppeldecke in Riingabschnitte zu unterteilen. In der in Fig. 15 bis 19 dargestellten
Ausführungsform sind drei Ringe angeordnet; diese Zahl' kann aber entsprechend der
Größe und dem Verwendungszweck des Schwimmdaches abgeändert werden.
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Das Dach-ist mit einem üblichen Mannloch I26 ausgerüstet, und weiterhin
mit einem Ablauf 127 von üblicher Form, der vorzugsweise an dem tiefsten Punkt des
oberen Decks liegt.
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Notentwässerungen in geeigneter Anzahl sind rbeispielsweise in der
Mitte bei 1.28 und: auch an dem Ring I24-bei I29 vorgesehen.
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Die Doppeldecke ist ferner versteift, so daß. man eine als Ganzes
wesentLich steife Konstruktion erhält.
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Der äußere Ring ist zwischen den Ringen 123 und I24 durch Schotte
130 in radiale Segmente I3I unterteilt. Der innere Kreis innerhalb des Ringes 125
ist in ähnlicher Weise durch Streben I32 in Segmente 133 unterteilt. Die ganze obere
Decke wird durch Sparren I34 getragen, die zweckmäßig beispielsweise zwischen verschiedenen
Ringabschnitten stufenweise unterstützt sind. Die bevorzugte Ausführungsform der
Decke hat unter an derem den Vorteil, daß sie bequem in einem Tank der üblichen
Art angeordnet werden kann. Der normale Vorratsbehälter 140 hat, wie Fig. I7 zeigt,
einen nach oben und nach innen geneigten Boden 141, und bei einem Behälter der bevorzugten
Art verwendet man für diesen Boden eine Neigung, die der Neigung des Bodens 122
der Decke entspricht.
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Bei dem Zusammenbau des Schwimmdaches können die unteren Platten des
Bodens auf dem Boden des Tanks in Stellung gebracht und in dieser Lage miteinander
verbunden werden. Die Ringe, Streben, Sparren anld oberen Platten können zusammengebaut
werden, während die Konstruktion noch auf dem Boden des Tanks aufliegt.
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Das Dach wird hierauf von dem Boden aus, in die Höhe gehoben, und
es werden Unterstützungen I45 (Fig. I) eingesetzt. Diese Unterstützungen bestehen
aus Büchisen, 146, die durch die Doppeldecke hindurchgehen, aus Stangen 147 mit
Bodenflanschen I48 und aus Stiften 149, die durch Löcher in der Büchse und Stange
hindurchgehen. Streben 150 sind zwischen Paaren dieser Unterstützungen (Fig. I5)
angeordnet. Man erkennt, daß der miittlere Abschnitt 151 zwischen den Ringen 124
und 125 gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung nicht durch Streben
versteift ist. Diese Anordnung gestattet, wie Fig. 19 zeigt, eine Durchbiegung bei
außergewöhnlichen Wasser- oder sonstigen Belastungen. Unter normalen Bedingungen
wird alles auf die obere Fläche des Schwimmdaches niedergehen, de Wasser durch die
mittlere Öffnung ablaufen. In seltenen Fällen jedoch kann der mittlere Abschluß
durch, Eis oder Reststücke od. dgl. verstopft werden. Wenn diese Fälle auch selten
sind, muß das Dach unter solchen Umständen jeder Last angepaßt sein, und wenn das
Dach mit einer genügenden Menge an Metall versehen ist, damit es unter solchen außergewöhnlichen
Belastungsbedingungen vollständig steif ist, würde es erheblich schwerer sein als
die vorliegende Konstruktion. Es ist daher gemäß der Erfindung der mittlereAbschnitt
in der Form eines Ringes ausgebildet und unversteift gelassen, so daß eine geringe
Durchbiegung unter derartigen außergewöhnlichen Wasserbelastungen eintreten kann.
Wie Fig. 19 zeigt, sammelt sich das Wasser bis zu einer Tiefe von etwa 25,4 cm bis
hinauf zu einem Punkt an, wo es durch den Notauslaß I29 abfließen wird.
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Gleichzeitig hat sich die Mitte der Decke um eine ganz geringe Strecke
nach unten bewegt, normal etwa um 12,7 cm. Der Notauslaß 128 hat eine um etwa I2,7
cm höhere oder etwas niedrigere Öffnung als der Auslaß 129, aber die Bewegung der
Decke bringt diesen Auslaß auf die gleiche Höhe oder etwas unterhalib der des, Auslasses
I29.
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Die geringe Durchbiegunlg im Abschnitt 151 kann durch gelenkige Verbindungen
der Balken 153 an
dem Gelenk 154 erleichtert werden. Das Dach hat
ikeine erhebliche Neigung, sich unter normalen Bedingungen nach oben oder unten
durchzubiegen. Es besteht keine erhebliche Änderung der relativen Lagen des Mittelpunktes
d'er Decke und der Außenkante unter allen Abreitsbedingungen von einer vollen Verstellung,
wobei der Boden der Decke vollständig feucht ist, bis zu keiner Verstellung, wenn
der Boden der Decke vollständig auf dem unter Druck befindlichen Gase ruht. Der
Abschnitt 151 ist daher in seiner Konstruktion steif, abgesehen in den Fällen einer
außergewöhnlichen und in Fällen der Not vorkommenden Wasserbelastung oder einer
sonstigen ähnlichen Belastung auf der Oberfläche der Decke.
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Die Innenanordnung des Doppeldeckendaches ist aus Fig. 20 bis 22
ZU ersehen. Fig. 20 zeigt die Streben 150 und 132 in einem durch dieselben hindurchgehenden
Schnitt, die die äußeren und; inneren Abschnitte des Daches versteifen. Sie zeigt
ferner die Befestigungsart der Sparren I53 und der Zapfen I54*, von denen sie getragen
werden.
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Fig. 2I zeigt einen Schnitt durch ein Schott I30, Fig. 21b einen
Schnitt durch die Streben 132 des mittleren Abschnittes und Fig. 22 einen Schnitt
durch die Sparren 134.
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Wie Fig. I5 und I6 zeigen, ist ein mit Ventil versehener Luftkanal
160 in der Nähe der Mitte des Decks angeordnet. Ein ergänzen der Kanal I6I kann
an der Innenkante des Außenabschnitts auf Wunsch vorgesehen werden, so daß Luft
entlüftet werden kann, wenn das Dach sich in der in Fig. 19 gezeichneten Lage befindet.
Wenn der Behälter im Anfang schwimmt, ist das Luftventil I6O offen, und unter dem
Deck etwa eingeschlossene Luft kann entweichen. Das Ventil kann geschlossen werden.
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Dies kann jedesmal wiederholt werden, wenn nach Entleerung des Tanks
das Dach zum Schwimmen gebracht wird.
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Das Dach kann wie ein schwimmendes Hebedach arbeiten, indem man das
Ventil geschlossen hält, nachdem das Dach aufgeschiwommen ist. Wenn unter dem Dach
ein Kochen der Flüssigkeit eintritt oder ein permanentes Gas in dem Stoff mitgeführt
wird, der in den Behälter gepumpt wird, so sam--melt sich dasselbe in der Mitte,
und das Dach wird gehoben, wobei es teilweise durch Flüssigkeitsbewegung und teilweise
durch Gas getragen wird.
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Wenn die Gasmenge hinreichend groß ist, kann das Dach durch das Gas
vollständig getragen werden.
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Zur Nachtzeit können die Dämpfe sich teilweise oder vollständig verdichten
und hierdurch den Verdampfungsverlust verringern.
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Man erkennt, daß in der in Fig. 15 bis- 2;2 dargestellten Ausführungsform
der Erfindung eine verschiedene Regenbelastung getragen wird, je nachdem, ob das
Dach schwimmt oder auf den unteren Stützen ruht. Obwohl die Stützen und das Dach
eine größere Regenbelastung tragen können, wenn das Dach schlwi1mmt, als wenn es
auf den Stützen ruht, ist die Konstruktion in dieser Hinsicht von besonderem Wert.
Bei einem 36,57 m großen Behälterdach ist eine gemäß Fig.. 15 bis 22 hergestellte
Konstruktion dazu 1bestimmt, eine 38 cm tiefe Regenmenge zu tragen, während der
Ablauf geschlossen und das Dach auf den unteren Stützen getragen wird. Eine größere
Regenmenge als die angegebene wird durch; die Notauslässe ablaufen. Wenn das Dach
auf dem Boden unterstützt ist, wird der mittlere Ablauf höher liegen als die äußeren
Notauslässe und daher nicht arbeiten. Das gesamte Wassergewicht ist daher auf eine
vorbestimmte Größe begrenzt, für die die Unter stützungen berechnet sind.
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Wenn das Dach dagegen schwimmt, wird der Regen aus einer etwa 69,8
mm tiefen Regenmenge sich ansammeln, bevor das Wasser durch den mittleren Notauslaß
abzulaufen beginnt, der relativ zu den anderen infolge der Durchbiegung des Daches
gesenkt worden ist.
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In der in Fig. 23 dargestellten. Anordnung besteht das Schwimmdach
aus einem in gleicher Weise wie nach Fig. 15 bis 22 geneigten Boden 122a. Die obere
Decke 121a ist jedoch von der Kante aus nach unten und innen geneigt und bildet
so einen geneigten Abschnitt I70 und ist von der Mitte aus nach unten und außen
geneigt und bildet so einen nach außen geneigten Abschnitt 171. Es besteht daher
ein Wasserablauf nach einem ringförmigen Abschnitt, dessen unterer Punkt in 172
liegt, in welcher Fläche ein Ablauf vorgesehen ist.
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In der in Fig. 24 dargestellten Ausführungsform ist der Boden I22b
von der Kante aus nach oben und innen geneigt und bildet so einen aufwärts gerichteten
Abschnitt I80, er ist aber ferner von der Mitte aus nach oben und außen geneigt
und bildet einen nach oben gerichteten Abschnitt 181. Das Gas ist daher in einem
Ringabschnitt abgeschlossen, dessen Scheitel be 182 liegt. Bei dieser Ausführungsform
des Deches besteht eine solche Neigung, daß ein Punkt einer Nullverstellung in I82
geschaffen wird. In der hier dargestellten Ausführungsform ist die obere Decke 1216
nach oben und nach innen von den Kanten aus geneigt und bildet so einen aufwärts
gerichteten Abschnitt 185 mit einem Scheitel in I86, und sie h-at ferner einen kreisförmigen
Abschnitt, der nach unten und nach innen von 186 aus gegen die Mitte der Decke geneigt
ist und einen nach oben konkaven Abschnitt I87 bildet.
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In dieser Ausführungsform erfolgt ein Wasser ablauf nach der Mitte
und gegen den Rand hin. Der Ablauf 188, der vorgesehen werden kann, führt von der
Mitte zu einem Anschluß I89 am Rand. Dies ist der kürzeste Ablauf von den verschiedenen
dargestel-liten Ausführungsformen. Bei dieser Ausführungsform ist ein aufrecht stehender
Flansch 183 an dem, Rande für eine zusätzliche Verstellung und ferner zu dem Zweck
vorgesehen, um das nach der Kante abfließende Wasser ab-zufangen.
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Die in Fig. 2-5 dargestellte Ausführungsiform hat einen Boden ähnlich
dem in Fig. 15 bis 22 dargestellten, und die obere Decke I2Is ist im w-esentlichten
parallel zu demselben. Dies bietet einen Vorteil bei der Verstrebung, da alle Streben
gleich gefertigt werden können. In dieser Ausführungs-.
form ist
ein geflanschter Rand I90 für eine zusätzliche Verstellung und' ferner dafür angeordnet,
das nach der Kante zu Gießende Wasser abzufangen.
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In der in Fig. 26 dargestellten Aus'führungsform sind der Boden 122d
und ebenso die Decke 121d in ähnlicher Weise wie nach Fig. 15 bis 22 geneigt.
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Das Schwimmdach hingegen ist durch den Ring 191 versteift,-der es
in zwei Abschnitte auifteilt, in Unterschiiede zu den drei Abschnitten nach Fig.
15 bis 22.
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In der in Fig. 27 dargestellten Ausführungsform hat der Boden 122a
die gleiche Form wie der in Fig. 24, während dic Neigung 12-le im wesentlichen die
gleiche Form hat wie in Fig. 23. Es ist jedoch zu beachten, daß die aufwärts genchtete
äußere Fläche 170a etwas breiter 1ist als in Fig. 23.
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Bei jeder der Ausführungsformen kann auf Wunsch ein abwärts gerichteter
Rand vorgesehen werden, um die Dampfaufnahmefähigkeit zu erhöhen.