Die Erfindung betrifft eine Abdeckung für einen Tank, der eine Behälterwand, ein Dach
und gegebenenfalls aus dem Dach ragende Entlüftungsstutzen, Pumprohre,
Druckmessgeräte, Geländerstangen od. dgl. umfasst, wobei die Abdeckung mindestens
eine Laminatschicht umfasst, die über dem Dach des Tanks aufgebracht ist.
Eine derartige Tankabdeckung ist aus der US 1,599,109 A bekannt. Diese Druckschrift
offenbart einen Tank, dessen Dachplatte von Laminatschichten überzogen ist. Dabei
handelt es sich um eine witterungsbeständige Abdeckung aus zwei Laminatschichten, die
aus asphaltgetränktem Filzmaterial oder Papier bestehen, und eine gegen Öldampf
resistente Abdeckung, die entweder als Beschichtung oder in Form einer mit Kleber,
Glyzerin bzw. mit einem gewissen Gehalt an Lacken getränkter Faserschichte vorliegt.
Diese über der Dachplatte angeordneten Schichten sind nicht selbsttragend, sondern
werden von der Dachplatte des Tanks getragen und sind voll auf die Stabilität der
Dachplatte angewiesen. Im Falle einer allmählichen Zerstörung der Dachplatte durch
Korrosion und Einwirkung von Chemikalien ist diese nicht mehr fähig, die darüber
liegenden Schichten zu tragen. Die Folgen eines Einsturzes der gesamten Abdeckung,
insbesondere bei gefährlichen und brennbaren Stoffen sind unabsehbar.
Die GB 1 499 206 beschreibt ein Verfahren zum Verdeckeln bzw. Verschließen von
Lebensmittelbehältern mit einer Folie, die in einer Ausführungsform auch als mehrlagige
bzw. laminierte Folie vorliegen kann. Ziel ist es die im Behälter aufbewahrten
Lebensmittel hygienisch und luftdicht abzuschließen. Da die Folie über den Behälter
gespannt wird und weder darunter liegende Zwischenabdeckungen noch die Folie selbst
Belastungen ausgesetzt sind, wird die Frage der Stabilität nicht behandelt.
Die EP 0 963 727 A2 offenbart einen durchsichtigen Behälter mit einem ebenfalls
durchsichtigen Deckel. Bei diesen Behältern handelt es sich um thermisch isolierte
Behälter, wie zum Beispiel Vakuumflaschen, Kühlboxen, Lunchbehälter und ähnliches.
Wie der Behälter selbst, ist auch der Deckel zweiwandig ausgestaltet und im Bereich
zwischen den zwei Wänden ist eine Schicht angeordnet, die thermische Strahlung
abschirmen soll. Als Beispiel wird Laminat angegeben. Allerdings betrifft diese
Druckschrift die Erfindung in keiner Weise, da sich wie bei der GB 1 499 206 die Frage
der Stabilität erst gar nicht stellt.
Im Stand der Technik sind Tanks bekannt, deren Blech- oder Stahldach mit einem
Gesperre versehen sind, die unterhalb des Daches angeordnet sind. So offenbaren die US
2,578,090 A und die US 2,461,537 A einen Tank, dessen Dach durch ein Gesperre gestützt
wird. Eine Laminatschicht oberhalb des Stahldachs ist nicht vorgesehen. Sowohl das Dach
als auch sein Gesperre sind der Korrosion und den im Tank gelagerten Chemikalien
ausgesetzt. Mit der Zeit verliert das Stahldach seine Zuverlässigkeit und die Gefahr eines
Dacheinsturzes erhöht sich erheblich. Das Austauschen des gesamten Dachs
gegebenenfalls samt Gesperre wird unumgänglich und verursacht neben enormem
Aufwand (der Inhalt des Tanks muss entfernt werden) auch erhebliche Kosten.
(Stahl-)tanks zum Lagern von Wasser, Kohlenwasserstoffen, Chemikalien, biologischem
Material od. dgl. beginnen nach einiger Zeit zu rosten. Besonders betroffen ist dabei die
Abdeckung bzw. das Dach des Tanks, das abhängig von Größe, Form, Material und
Wandstärke früher oder später unzuverlässig wird und folglich ausgetauscht werden muss.
Bevor ein neues Dach montiert und mit der Tankwand verschweißt werden kann, muss
zunächst der gesamte Inhalt aus dem Tank gepumpt werden, was bei gefährlichen, z.B.
leicht entzündlichen und/oder ätzenden Flüssigkeiten oder Gasen enormen Aufwand
bedeutet. Sobald der Tank wieder dicht ist, wird der ursprüngliche Inhalt wieder eingefüllt.
In vielen Fällen ist ein leerstehender Reservetank gar nicht vorhanden, sodass das die oben
beschriebene Prozedur nicht in Frage kommt.
Für diese Probleme bedarf es einer Lösung, bei der eine elegante und kostengünstige
Wiederherstellung der Zuverlässigkeit des Tanks gewährleistet wird.
Erfindungsgemäß wird dies mit einer Abdeckung für einen Tank der eingangs erwähnten
Art dadurch erreicht, dass die Laminatschicht mit ihr fest verbundene Verstrebungen
aufweist. Die erfindungsgemäße Abdeckung eignet sich insbesondere für (Lager-)Tanks,
deren ursprüngliche Abdeckung infolge der Einwirkung von Witterung, Korrosion,
Chemikalien, etc. undicht und unzuverlässig geworden ist, kann jedoch als vorbeugende
Maßnahme auch bei noch intakten Tankdächern eingesetzt werden. Die Verstrebungen der
Laminatschicht selbst bewirken, dass eine mechanisch äußerst stabile Abdeckung
geschaffen wird, die auch dann ihre Funktion beibehält, wenn das ursprüngliche Dach
aufgrund von Korrosion und/oder Witterungseinflüssen unzuverlässig wird und keine
Stütz- oder Tragfunktion für eine darüber angeordnete Laminatschicht mehr aufweist. Eine
selbsttragende Laminatabdeckung ermöglicht es, die Lebens- bzw. Verwendungsdauer
eines Tanks erheblich zu verlängern, ohne dass es erforderlich ist, zur Aufbringung der
Abdeckung das Innere des Tanks zu entleeren.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen näher
gekennzeichnet und in der Beschreibung dargelegt.
Die Erfindung wird im Folgenden an Hand der Zeichnungen näher beschrieben. Dabei
zeigt die
Fig. 1 einen Tank, der mit einer erfindungsgemäßen Abdeckung versehen ist, und Fig. 2 eine erfindungsgemäße Abdeckung mit Verstrebung von oben, Fig. 3 einen Querschnitt durch die mit einer Verstrebung versehene Abdeckung. Fig. 4 eine Ausführungsform der Erfindung, und Fig. 5 einen Segmentausschnitt eines erfindungsgemäßen Tankdachs
Fig. 1 zeigt einen Tank 1 bestehend aus einem Boden 2, einer Behälterwand 3 und einem
Dach 4. Von oben reicht ein Entlüftungsstutzen 5 in das Innere des Tanks. Ein Geländer
für Reparatur- und Wartungsarbeiten ist im Bereich des oberen Umfanges des Tanks
montiert. Das Dach 4 ist durch Korrosion stark in Mitleidenschaft gezogen und weist
bereits durchgerostete Löcher auf. Direkt auf dem Dach 4 ist eine Harzschicht in Form
eines Laminats vorgesehen, die den oberen Rand 6 der Behälterwand 3 umgreift und damit
den Tank abdichtet. Die Laminatschicht 7 ist resistent gegen Chemikalien,
Kohlenwasserstoffe oder biologisches Material, z.B. Bakterien, je nachdem welchem
Zweck der Tank dient. Dies ist notwendig, da einerseits Dämpfe die Laminatschicht 7
angreifen könnten, anderseits durch Kondenswasserbildung Chemikalien und Bakterien
direkt mit der Unterseite der Laminatschicht 7 in Berührung kommen. Beispiele für
geeignete chemikalienresistente Harze sind Vinylesterharze.
Über der Laminatschicht 7 ist eine weitere, den Rand 6 der Behälterwand 3 umgreifende
Laminatschicht 8 aufgebracht, die den Einflüssen der Witterung standhalten soll. Beispiele
für witterungsbeständige Harze sind Epoxyharze oder Polyurthanharze. Es können auch
mehrere chemikalienresistente Schichten 7 und mehrere witterungsbeständige Schichten 8
vorgesehen sein. Anstelle der Laminatschicht 8 kann auch eine robuste Kunststoff- oder
Metallfolie, ein vorgeformtes Kunststoffdach und/oder eine Beschichtung, beispielsweise
eine Lackschicht, vorgesehen sein.
In einer Ausgestaltung ist die Laminatschicht 7 sowohl resistent gegen Witterung, als auch
gegen Chemikalien und/oder Bakterien. Hierfür einsetzbare Harze stellen beispielsweise
Epoxyharze dar, deren chemische Resistenz allerdings nicht so hoch ist wie beispielsweise
von Vinylesterharzen ist. Eine zweite Laminatschicht ist für diesen Fall nicht unbedingt
notwendig. Diese Alternative ist jedoch insbesondere dann vorteilhafter Weise
anzuwenden, wenn das Tankdach noch keine Durchrostungslöcher aufweist.
Insbesondere bei Tanks mit aggressiven Chemikalien und damit gegebener sehr hoher
Korrosionsgefahr stellt die oben genannte Alternative jedoch eine weniger bevorzugte
Ausführungsform dar, da die Laminatschicht speziell gegen die jeweilige Chemikalie
ausgerichtet sein muss. Das "Einbringen" witterungsbeständiger Eigenschaften durch
Zusätze würde die Effizienz gegen die Chemikalie mindern.
Die Laminatschichten 7, 8 werden an die aus dem Dach ragenden Entlüftungsstutzen,
Pumprohre, Druckmessgeräte, Geländerstangen od. dgl., die vor dem Aufbringen des
Laminats z.B. durch Sandstrahlen gereinigt werden, herangeführt und mit diesen dichtend
verklebt.
Der obere Rand 6 der Behälterwand 3 muss vor dem Aufbringen der Laminatschichten
ebenfalls gereinigt oder gegebenenfalls vom Lack befreit werden. Dies erfolgt
vorzugsweise durch Sandstrahlen. Auf die sandgestrahlte Oberfläche werden entlang des
Umfangs des Tanks Schalungen 9, beispielsweise durch Kleben befestigt, die dazu dienen,
das noch flüssige Harz aufzuhalten und ein Herabfließen an der Behälterwand 3 zu
verhindern. Die Schalung 9 kann aus mehreren Einzelteilen bestehen, die nebeneinander zu
liegen kommen und entweder zusammen, z.B. durch einen Klemmring (bzw. Klemmseil)
oder getrennt voneinander am oberen Rand 6 befestigt werden.
Die gegebenenfalls im alten Dach 4 vorhanden Löcher oder Schwachstellen sind mit
Platten bzw. Folien 10, vorzugsweise aus Kunststoff oder Metall, z.B. einem Blech, die vor
dem Aufbringen der untersten Laminatschicht 7 aufgelegt bzw. aufgeklebt werden,
bedeckt. Die Harzschichten 7, 8 liegen vorzugsweise als Laminat vor. Dabei wird das Dach
4 zunächst mit einer Gewebeschicht, vorzugsweise Glasmatten oder textilem Glasgewebe,
bedeckt, die anschließend mit Harz getränkt wird. Genauso gut kann das Laminieren auch
in umgekehrter Reihenfolge geschehen, also zuerst Auftragen des Harzes und danach das
Einpressen der Gewebeschicht. Bei geeigneter Dimensionierung sind die Laminatschichten
7, 8 selbsttragend ausgebildet. Selbst wenn das Dach 4 aufgrund von Korrosion immer
brüchiger und unzuverlässiger wird, bleibt die erfindungsgemäße Abdeckung als stabiler
Dom erhalten. Dieser Dom wird dabei von der Behälterwand 3 getragen, an deren oberen
Rand 6 die Abdeckung befestigt ist.
Die Matte für das Laminieren, z.B. eine Glasmatte od. dgl., wird mit der Behälterwand 3
bzw. den Schalungen 9 und mit dem Entlüftungsstutzen 5, gegebenenfalls Stutzen für
Pumpleitungen, Ventile oder Drucksensoren etc. , falls solche vorgesehen sind, verklebt.
Eine derartige Abdeckung dichtet den Tank 1 nach außen hin optimal ab und kann sowohl
bei undichten Dächern als auch bei noch zuverlässigen Dächern als vorbeugende
Maßnahme gegen zukünftige Lecks eingesetzt werden. Das Aufbringen der
erfindungsgemäßen Abdeckung ist einfach und kostengünstig im Vergleich zur Reparatur
des Tanks und dem damit verbundenen Hin- und Herpumpen des Inhalts. Besonders
elegant ist die erfindungsgemäße Lösung deshalb, weil das alte Dach zunächst noch als
Form für die Harzschicht dient, nach dem Aushärten des Harzes aber nicht mehr gebraucht
wird, da die Schicht ohnedies eigene Verstrebungen aufweist und daher selbsttragend ist.
Darüber hinaus sind die Schichten 7, 8 im Vergleich zum ursprünglichen Dach viel stärker
resistent gegen Chemikalien, Korrosion, Witterung (Nässe, saurer Regen...) etc..
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Aufbringung zumindest einer Laminatschicht ist
nicht nur auf jene Art von Tanks, die in der Figur dargestellt ist, anwendbar. Alle
möglichen Formen mit waagrechten, pombierten, geknickten, runden, eckigen, etc.
Dächern bzw. Behälterwänden können mit einer erfindungsgemäßen Laminatschicht
abgedeckt werden. Selbst liegende, im wesentlichen zylindrische Tanks, deren
Zylinderachse waagrecht steht, kommen in Frage. Das Dach wäre in diesem Fall die obere
Zylinderummantelung.
Bei Tanks, die in einer (Lager-)halle untergebracht sind, erübrigt sich die Aufbringung
einer witterungsbeständigen Schicht. Für den Fall, dass Wassertanks abgedichtet werden
müssen, ist das Kriterium der Chemikalienresistenz nicht gegeben. Es können auch
Laminate verwendet werden, die gleichzeitig witterungsbeständig und chemikalien-
und/oder bakterienresistent sind. Bei im Freien stehenden Tanks wäre in diesem Fall eine
einzige Schicht denkbar.
Fig. 2 zeigt zusammen mit Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei der auf der
obersten Laminatschicht 8 Verstrebungen 11 angebracht sind. Diese sind insbesondere bei
großen Tanks und bei Tanks, bei denen die Verstrebungen des ursprünglichen Dachs
aufgrund von Korrosion nicht mehr zuverlässig sind, erforderlich. Durch diese Maßnahme
wird eine selbstragende Abdeckung auch bei stark in Mitleidenschaft gezogenen Dächern
erzielt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Verstrebungen 11 entlang der
Mittelachse halbierte Kunststoffrohre, beispielsweise glasfaserverstärkte Kunststoff-(GFK-)
Rohre, die mittels Laminatbeschichtungen 12 mit der obersten Laminatschicht 8
fest verbunden sind und dadurch eine Versteifung der erfindungsgemäßen Abdeckung
darstellen. Die als Verstrebungen eingesetzten Rohre müssen selbstverständlich nicht rund
sein, sondern können beliebigen Querschnitt aufweisen, z.B. oval, drei-, viereckig, etc..
Wie in Fig. 3 im Detail gezeigt werden dabei die Verstrebungen 11 zwischen zwei
Laminatbeschichtungen 12 eingebettet, wodurch nach dem Aushärten der
Laminatbeschichtungen 12 eine feste Verbindung zwischen der Laminatschicht 8 und der
Verstrebung 11 besteht. Als Variante können die Verstrebungen 11 von der
Laminatbeschichtung 12 auch vollständig überdeckt, also in dieser vollständig eingebettet
sein, wie z.B. in Fig. 4 dargestellt. Das Herstellen einer festen Verbindung zwischen
Laminatschicht und Verstrebung durch zumindest teilweises Einbetten der Verstrebung
stellt eine besonders bevorzugte Ausführungsform dar, da das Laminieren und Befestigen
in einem erfolgt.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform besteht darin, die Verstrebungen 11 zwischen
zwei Laminatschichten der erfindungsgemäßen Abdeckung einzubetten. Eine feste
Verbindung der Verstrebungen 11 mit der Abdeckung ist von vornherein gegeben und
erfordert daher keine zusätzlichen Maßnahmen, wie zusätzliche Laminatbeschichtungen,
Kleber etc., wie dies bei auf der obersten Schicht vorgesehenen Verstrebungen 11 der Fall
ist. Darüber hinaus sind die vom Laminat vollständig eingeschlossenen Verstrebungen 11
keinen Umwelteinflüssen ausgesetzt. Denkbar wäre auch das Anordnen der Verstrebungen
11 direkt auf dem Dach 4 des Tanks 1 und anschließendes Aufbringen der ersten
Laminatschicht. In diesem Fall wären die Verstrebungen 11 zwischen Dach 4 und erster
Laminatschicht eingebettet, wodurch ebenfalls eine feste Verbindung mit der Abdeckung
entsteht. Auch eine Kombination all dieser Varianten, also Verstrebungen 11 in mehreren
Schichten bzw. Lagen ist möglich, wobei die Verstrebungen 11 der einzelnen Lagen
gegebenenfalls auch versetzt zueinander angeordnet sind.
Das Anpassen der Verstrebungen 11 an die Krümmung der Abdeckung bzw. des
Tankdaches erfolgt z.B. durch einfaches Biegen und anschließendes provisorisches
Fixieren an wenigen Stellen. Der aus Fig. 3 ersichtliche Hohlraum, den das Halbrohr mit
der Abdeckung bildet, kann gegebenenfalls mit einem sich verfestigenden Füllstoff,
beispielsweise aushärtendem Kunstharz od. dgl., ausgefüllt werden, z.B mittels
Injektionsverfahren. Dadurch wird der Verstrebung zusätzliche Stabilität bzw.
Versteifungswirkung verliehen. Es ist auch denkbar, das Halbrohr lediglich als Form zu
benutzen und nach Aushärten des ins Innere des Rohres gebrachten Harzes wieder zu
entfernen.
Entsprechend den Erfordernissen, die mittels statischer Berechnungen ermittelt werden,
kann zur Versteifung der Abdeckung jede erdenkliche Art von Verstrebungen eingesetzt
werden, selbstverständlich auch solche, die keinen Hohlraum mit der Abdeckung bilden.
Sie können die Form von Stangen, Balken, Versteifungsrippen, I-Trägern, Formrohren, etc.
mit verschiedensten Querschnitten und Dicken aufweisen und aus unterschiedlichsten
Materialien gefertigt sein, wie Stahl, Leichtmetallen, z.B. Aluminium, Kunststoffen,
Kunstharzen, etc.. So wären durchaus auch vorgefertigte Laminatträger denkbar. Auch
wäre es möglich, Laminatversteifungen erst während des Aufbringens einer
erfindungsgemäßen Abdeckung zu formen, z.B. mittels einer Form oder Schalung. In
dieser Variante liegen die Verstrebungen als Verdickungen oder Verstärkungsrippen der
Laminatschicht vor und wären somit mit dieser einstückig. All diesen Ausführungsformen
ist gemein, dass die Verstrebungen fest mit der Laminatschicht verbunden sind.
In Fig. 2 verlaufen die Verstrebungen 11 vom Rand des Tankdachs bis zu dessen Mitte, wo
sie mit einem Kranz 13, fest verbunden sind. Für den Fall, dass ein (Entlüftungs-)stutzen 5
in der Mitte aus dem Tank 1 ragt, kann der Kranz 13 an diesem befestigt sein, z.B. durch
Verkleben. Der Kranz 13 selbst kann aus denselben Materialien und Formen bestehen, die
bereits für die Verstrebungen 11 aufgelistet wurden.
Die Verstrebungen 11 der erfindungsgemäßen Abdeckung sind vorzugsweise versetzt zu
bzw. zwischen den Verstrebungen bzw. Stützen 14 des ursprünglichen Tankdachs (in der
Fig. 2 mit strichlierten Linien angedeutet) angeordnet, wodurch bei zumindest teilweise
intakten ursprünglichen Verstrebungen 14 maximale Stabilität erreicht wird. Die
Verstrebungen 11 stehen vorzugsweise geringfügig über den Tankdachrand und bilden
zusammen mit den darunter liegenden Laminatschichten eine Einheit, die als Ganzes vom
oberen Rand 6 der Behälterwand 3 getragen wird.
Die in Fig. 2 gezeigte radiale Anordnung der Verstrebungen 11 stellt lediglich eine für
kreisförmige Tanks bevorzugte Ausführungsform dar. Selbstverständlich können die
einzelnen Verstrebungen 11, anstelle im Kranz 13 zu enden, bis zur gegenüberliegenden
Behälterwand reichen. Ein derartige Ausgestaltung eignet sich insbesondere auch für
viereckige Tanks.
Anstelle einer vollständig selbsttragenden Abdeckung, also einer Abdeckung, die
vollkommen ohne das Stahldach auskommt, lässt sich das ursprüngliche Gesperre des
Stahldachs, falls es noch intakt ist, auch ausnutzen. Fig. 5 zeigt eine derartige
Ausführungsform. Zu sehen sind zwei Segmente einer kreisrunden Tankabdeckung, wobei
die dünnen Linien das ursprüngliche Gesperre 14 für das Tankdach und die dicken Linien
die erfindungsgemäßen Verstrebungen 11 darstellen. Die Verstrebungen 11 sind in den
Teilsegmenten nahe der Tankdachmitte tangential vorzugsweise leicht geneigt. In den
größeren Teilsegmenten sind zwei oder mehrere einander kreuzende Verstrebungen 11
vorgesehen. Die Bereiche zwischen dem ursprünglichen Gesperre werden durch die
erfindungsgemäße Maßnahme sehr wohl zu einer selbsttragenden Abdeckung.