[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abdichten des Ringspalts
zwischen einer Behälterinnenwand eines für eine Flüssigkeit bestimmten vertikalen
Rundbehälters und einer Schwimmdecke, mit einem umlaufenden, sich an die Behälterinnenwand
anlegenden Dichtring, mit einer Anzahl sich in Behälterumfangsrichtung aneinanderreihende
Gleit/Dichtkörper mit sich in vertikaler Richtung erstreckenden Dichtflächen, mit
mindestens einer umlaufenden, den Ringspalt zwischen Dichtring und einer Außenwand
der Schwimmdecke überbrückenden Dichtmembran und mit einer Vielzahl am Umfang der
schwimmenden Abdeckung verteilten und an dieser befestigten Andruckeinheiten, die
den variablen Ringspalt überspannen und den Dichtring jeweils mindestens an einer
ersten Stelle gegen die Behälterinnenwand drücken, wobei mindestens einzelne dieser
Andruckeinheiten mindestens einen Basisarm aufweisen, der schräg im Ringspalt angeordnet
ist, sich zwischen Dichtring und Schwimmdecken-Außenwand erstreckt und zumindest an
dem Dichtring oder der Schwimmdecken-Außenwand anliegt und dessen Winkelstellung zum
Dichtring sich bei Änderung der Ringspaltweite ändert, wobei die Andrückung des Dichtrings
durch mindestens ein erstes Federelement unterstützt wird und wobei das erste Federelement
und der Basisarm derart miteinander verbunden sind, daß bei enger werdendem Ringspalt
die Andruckkraft gegen den Dichtring erhöht wird.
[0002] Derartige Dichtungsanordnungen finden vornehmlich in baustellenseits gefertigten
Großbehältern mit vertikaler Achse Verwendung, die auch als Schwimmdachtanks oder
Festdachtanks bezeichnet werden. Solche Behälter besitzen eine Schwimmdecke, die von
der Flüssigkeit getragen wird und die mit dem verändernden Flüssigkeitsspiegel aufsteigt
oder absinkt. Die zur Abdichtung des Ringspalts zwischen Behälterwand und dem Rand
der Schwimmdecke eingesetzte Dichtungsanordnungen werden von der Schwimmdecke selbst
getragen. Aufgrund von Behälterovalitäten und exzentrischer Schwimmlage der Schwimmdecke
können die konstruktiv geplanten Ringspaltweiten eines zentrisch schwimmenden Dachs
von etwa 150 bis 300 mm zu realen Ringspaltweiten in der Praxis bei extremen Tankovalitäten
und exzentrischer Schwimmlage von 500 bis 600 mm erreichen.
[0003] Die eingesetzte Dichtungsanordnung hat nicht nur die Aufgabe, den sich bei vertikaler
und horizontaler Bewegung der Schwimmdecke auftretenden, veränderlichen Spalt wirkungsvoll
abzudichten, sondern gleichzeitig die Schwimmdecke selbst gegenüber dem Behältermantel
zu zentrieren.
[0004] Soweit in der vorliegenden Beschreibung von Schwimmdecke gesprochen wird, so sind
darunter zum einen Innenschwimmdecken von Festdachtanks und zum anderen Schwimmdächer
von Schwimmdachtanks zu verstehen.
[0005] Dichtungsanordnungen der betrachteten Art umfassen im wesentlichen drei Grundelemente:
- Trag- und Andruckeinheiten
- ein behälterwandseitig anliegendes, ringförmig geschlossenes Kontaktelement, z.B.
in der Form von Gleitblechen
- mindestens eine, den Ringspalt zwischen Kontaktelement und Schwimmdecke überspannende,
flexible Dichtungsmembran.
[0006] Aus der US-PS 2,892,795 ist eine Trag- und Andruckvorrichtung bekannt, die aus einer
vierarmigen, gewichtsbelasteten Andruckschere besteht, die bei der Dichtung und Zentrierung
von Schwimmdecken einsetzbar ist. Bei dieser Andruckschere erstreckt sich ein Stab
von einer unteren Kante der Schwimmdecke schräg nach oben zu dem an der Behälterinnenwand
anliegenden Gleitblech. Ein zweiter Stab erstreckt sich von der oberen Kante der Schwimmdecke
schräg nach unten und ist an dem Kreuzungspunkt mit dem ersten Stab gelenkig verbunden.
Dieser zweite Stab ist dann unter einem rechten Winkel zur Behälterachse hin abgewinkelt
und trägt an seinem unteren Ende ein Gewicht, das unter Einwirkung der Schwerkraft
diese Scherenanordnung spreizt und somit das Gleitblech bzw. den Dichtring an die
Behälterinnenwand andrückt. Die Änderung der Andruckkräfte dieser Scherenanordnung
bei enger werdendem Ringspalt verläuft stark degressiv und führt zu einer nicht befriedigenden
Zentrierung der Schwimmdecke. Auch ist eine Andrückung auf der Höhe des Flüssigkeitsspiegels
nicht vorgesehen.
[0007] Eine weitere Dichtungsanordnung mit einzelnen Andruck- und Tragelementen ist aus
der US-PS 3,565,279 bekannt. Die Teile der einzelnen Andruck- und Tragelemente sind
in Form von V- oder halbkreisförmigen Blattfedern aufgebaut, die auf halber Höhe am
Rand des Schwimmdachs befestigt sind; der sich vertikal erstreckende obere Federarmabschnitt
ist an dem Gleit- und Dichtkörper verschraubt, während der sich nach unten erstreckende,
untere Federarmabschnitt gleitend an dem Gleit- und Dichtkörper anliegt. Diese V-förmige
Tragfeder kann die Anforderungen, die an eine solche Trag- und Andruckvorrichtung
gestellt werden, insbesondere für große Ringspaltbreiten, nicht erfüllen; sie eignet
sich im wesentlichen nur für kleine Ringspaltänderungen ausgehend von der Ringspaltbreite,
für die sie ausgelegt ist. Der Kraftverlauf der einfachen Blattfeder ist bei Ringspaltverkleinerung
degressiv, was zu einer ungenügenden Zentrierung der Schwimmdecke führt.
[0008] Die US-PS 3,261,496 zeigt eine Dichtanordnung, bei der die einzelnen Trag- und Andruckvorrichtungen
ein Gleitblech geringer Höhe gegen die Behälterwand drücken und darüberhinaus ein
Wetterblech in gewünschter Position über dem Ringspalt tragen. Diese Anordnung weist
eine Art Y-förmige Feder auf. Als untere Andrückung des Gleitblechs wird eine weitere,
separat angeordnete Blattfeder eingesetzt. Dieser Aufbau ist dahingehend nachteilig,
daß er sehr steif ausgelegt ist und die Andruckfedern zu große Kräfte ausüben. Die
Y-förmige Federkombination drückt nur gegen das obere Ende des Gleitblechs und verursacht,
da sie fest mit dem Rand des Gleitblechs verbunden ist, eine Deformation des Gleitblechs
bei sich verändernden Ringspaltbreiten. Der eine Arm der Federkombination, der mit
einem abgewinkelten Abschnitt gleitend an der Behälterwand anliegt und mit seinem
freien Ende das Wetterblech trägt, kann aufgrund der Reibung an der Behälterwand beschädigt
werden und verliert dann seine Stützfunktion für das Wetterblech. Bei einem Verhaken
dieses abgewinkelten Bogenstücks an der Behälterwand kann die gesamte Konstruktion
zerstört werden. Weiterhin läßt diese Trag- und Andruckvorrichtung keine großen Ringspaltänderungen
zu, im Bereich derer eine wirkungsvolle Abdichtung erfolgen kann.
[0009] Schließlich ist eine Dichtungsanordnung unter Anwendung einer dreiarmigen Andruckschere
bekannt, wobei die Schere durch eine in ihrem Zentrum angeordnete und sich gegen einen
Tragarm abstützende Schraubenbiegefeder gespannt wird. Die Andrückung des Gleitblechs
in einen zweiten, unteren Bereich erfolgt durch zusätzliche, V-förmige Biegefedern.
Eine solche Anordnung bildet den Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Wirkung der relativ
kleinen Schraubenfeder ist gering und die Andruckkräfte der Schere sind nur auf einen
Punkt gerichtet. Der Kraftanstieg der Schraubenbiegefeder bei Spaltverkleinerung ist
leicht degressiv und der Kraftverlauf der zusätzlichen Blattfeder ist stark degressiv.
Hieraus folgt, daß diese Dichtungsanordnung bei relativ hohem Aufwand für das Andrucksystem
keine günstige Kraftverteilung gegen den Dichtring bereitstellt.
[0010] Auch sind diverse Dichtungsanordnungen mit einarmigen und unverzweigten Blattfedern
aus Federstäben und Federblechen bekannt, wobei neben geraden und gewinkelten Federarmen
hakenförmige oder S-förmige sowie U-förmige Federformen angewandt werden. Alle genannten
Federn weisen jedoch einen degressiven Kraftverlauf bei Ringspaltverkleinerung auf
und tragen nur ungenügend zur Dachzentrierung bei. Weiterhin verfügen die relativ
schlanken Federtragelemente oft über ungenügende Beul- und Knickfestigkeit, wodurch
entsprechende Dichtungsvorrichtungen bei großen Spaltbreiten oder hohen Reibungskräften
häufig durch Beulen oder Knicken zerstört werden.
[0011] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Abdichten des Ringspalts
der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die vorstehend angesprochenen Nachteile
vermieden werden, und die insbesondere hohe Zentrierkräfte mit progressivem Kraftanstieg
bei Ringspaltverkleinerung, hoher Beul- und Knickstabilität sowie Stützfähigkeit bei
großen Ringspalten, aufweisen und die unter geringen Kosten herstellbar sind.
[0012] Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung zum Abdichten des Ringspalts zwischen
einer Behälterinnenwand eines für eine Flüssigkeit bestimmenden Rundbehälters und
einer Schwimmdecke gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1. Die Vorrichtung ist dadurch
gekennzeichnet, daß das mindestens eine erste Federelement zumindest einen Teil eines
ersten Andruckarmes bildet, der den Dichtring an einer zweiten Stelle, die von der
ersten Stelle beabstandet ist, gegen die Behälterwand drückt, daß der erste Andruckarm
mit dem Basisarm kraftschlüssig verbunden ist und die Winkelrichtung und Länge des
ersten Andruckarms derart bemessen sind, daß sich der erste Andruckarm bei allen Ringspaltweiten
in Relation zu dem Basisarm in entgegengesetzter Richtung zu dem Dichtring hin erstreckt
und gleitend an dem Dichtring angreift, und wobei unter Ringspaltänderung der Basisarm
eine Drehbewegung in einer ersten Drehrichtung ausführt und der erste Andruckarm eine
Drehbewegung in einer zweiten Drehrichtung entgegengesetzt zu der ersten Drehrichtung
ausführt.
[0013] Mit einer derartigen Anordnung werden insbesondere folgende Vorteile erzielt:
- Es können hohe Zentrierungkräfte mit progressivem Kraftanstieg bei geringer Spaltverkleinerung
erhalten werden.
- Die beiden Stellen, an denen der Basisarm einerseits und das mindestens erste Federelement
andererseits an die Gleit- und Dichtkörper andrücken, können weit voneinander beabstandet
werden, was eine ausgezeichnete Verteilung der Andruckkräfte mit sich bringt.
- Durch den Basisarm wird eine Grundstabilität und damit auch eine Beul- und Knickstabilität
erreicht.
- Die Anzahl der benötigten Konstruktionselemente kann gering gehalten werden, woraus
sich geringe Herstellkosten ergeben.
[0014] Als besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung ist hervorzuheben, daß die
Feder- und Zentrierkräfte nicht nur alleine durch die sich verändernde Federspannung
aufgrund einer Ringspaltverkleinerung genutzt werden, sondern auch durch die sich
ändernde Stellung des Basisarms, der schräg in dem Ringspalt zwischen Schwimmdecke
und Dichtring verläuft. Der Basisarm, an dem das Federelement gehalten ist, übt ein
Drehmoment auf den Federarm aus, derart, daß bei kleiner werdendem Spalt die Lageveränderung
des Basisarms zusätzlich den Federarm vorspannt. Die zueinander verzweigenden Elemente,
d.h. der Basisarm und das erste Federelement, das zumindest ein Teil eines ersten
Andruckarms bildet, erhalten bei Ringspaltverkleinerung einen unterschiedlichen Drehsinn
und spannen sich gegenseitig. Die Drehmomente werden in Horizontalkräfte umgewandelt.
[0015] Weiterhin können zusätzliche Federstäbe vorgesehen und so gestaltet werden, daß diese
ab einer bestimmten Ringspaltverkleinerung zusätzliche Federkräfte durch elastische
bis plastische Deformation bewirken. Um die Federwirkung der Federarme zu erhöhen,
können die Enden der Federstäbe unter einem bestimmten Radius eingerollt werden.
[0016] Die einzelnen Federelemente können gerade verlaufen oder auch einfach oder mehrfach
abgewinkelt sein. Diese Federelemente sind jeweils mit anderen geraden oder abgewinkelten
Stäben zu einer Trag- und/oder Andruckvorrichtung fest verbunden und funktional kombiniert.
[0017] In einer bevorzugten Ausgestaltung wird ein zweites Federelement vorgesehen, das
zumindest einen Teil eines zweiten Andruckarms bildet, der mit dem Basisarm kraftschlüssig
verbunden ist. Die Winkelrichtung und Länge des zweiten Andruckarms wird dabei derart
bemessen, daß sich der zweite Andruckarm bei allen Ringspaltweiten in Relation zu
dem Basisarm in entgegengesetzter Richtung zur Schwimmdecken-Außenwand hin erstreckt
und an dieser angreift. Dieser Aufbau hat den Vorteil, daß hierdurch die Andruckkräfte
des Basisarms auf den Dichtring auf einfache Weise erhöht werden.
[0018] Vorteilhafterweise werden ein erstes Federelement und ein zweites Federelement etwa
in der Mitte der Ringspaltweite an dem Basisarm befestigt. Hierbei ergeben sich eine
kompakte Bauweise und hohe Andruckkräfte bei geringen Kosten der Andruckvorrichtung.
[0019] Sowohl der erste als auch der zweite Andruckarm werden zweckmäßigerweise als Federstäbe
ausgebildet.
[0020] Alternativ dazu können der erste und/oder der zweite Andruckarm einen biegesteifen
Armteil und einen federnden Armteil umfassen. Durch diese Unterteilung des Andruckarms
können weitere zweckmäßige Federelemente, wie Schraubenbiegefedern oder Torsionsfederstäbe,
zur Anwendung kommen.
[0021] Das erste Federelement und das zweite Federelement können vereinfacht einen durchgehenden
Federarm bilden, der etwa in Federarmmitte mittig an dem Basisarm befestigt ist. Ein
Ende des durchgehenden Federarms stützt sich dann gegen den Dichtring ab und das andere
Ende des Federarms drückt gegen die Schwimmdecken-Außenwand. Diese Anordnung bringt
weitere Vorteile der Federgestaltung und Befestigung sowie Kostenvorteile.
[0022] Um die Federkräfte zu erhöhen, kann ein Querteil vorgesehen werden, das mit seiner
Mitte und rechtwinklig an dem Basisarm verlaufend befestigt ist. Dieses Querteil dient
als Träger, um an den beiden Enden des Querteils jeweils das erste und/oder das zweite
Federelement sowie ein zu diesem ersten und/oder diesem zweiten Federelement entsprechendes
weiteres erstes und/oder zweites Federelement zu befestigen. Mit dieser Anordnung
werden die Federelemente, beidseitig zu dem Basisarm angeordnet, verdoppelt.
[0023] Auch der Basisarm kann als Federstab ausgelegt werden, vorausgesetzt, die Größe der
Ringspaltänderungen und die Größe der zu erwartenden Vertikalkräfte ermöglichen eine
sichere Dimensionierung des Basisarms.
[0024] Bei vertikaler Ausrichtung der Andruckvorrichtung und insbesondere bei Verwendung
biegesteifer Basisarme kann die Andruckvorrichtung gleichzeitig zur vertikalen Abstützung
der Dichtungsanordnung verwendet werden.
[0025] Bei horizontaler Ausrichtung der Andruckvorrichtung und Verwendung federnder Andruckarme
setzt die Übertragung von Vertikalkräften eine stärkere Dimensionierung der Andruckfedern
und eine spezielle Halterung der beweglichen Federarme voraus.
[0026] An dem Basisarm kann ein Biegeknie in Form eines U-förmigen, federnden Armteils vorgesehen
werden, wobei das freie Ende des Biegeknies an dem Dichtring oder der Schwimmdecken-Außenwand
befestigt wird. Ein solches Biegeknie bildet eine Art federndes, eine Federkraft auf
den Dichtring ausübendes Scharnier, das sich jeweils bei enger werdendem Ringspalt
spannt.
[0027] Um das Minimum der Ringspaltweite wirkungsvoll zu begrenzen, kann das freie Ende
des federnden Andruckarms halbkreisförmig eingerollt werden. Der Durchmesser des Halbkreises
sollte größer sein als die kleinste, angestrebte bzw. zu erwartende Ringspaltweite,
damit vor Erreichen der kleinsten Ringspaltweite eine starke Zentrierkraft von dem
eingerollten Federende ausgeht.
[0028] Das an dem Dichtring oder an der Schwimmdecken-Außenwand gleitend anliegende Ende
des Andruckarms kann durch einen Fangbügel geführt werden, wobei ein solcher Fangbügel
an dem Dichtring oder der Schwimmdecken-Außenwand befestigt wird, in einer Art und
Weise, daß der Andruckarm in seiner Bewegung senkrecht zu seiner Längsachse festgelegt
ist und sich in Richtung seiner Längsachse verschieben kann. Durch solche Fangbügel
ist gewährleistet, daß von den Andruckarmen Vertikalkräfte zwischen Dichtring und
Schwimmdecke übertragen werden können.
[0029] Der erste und der zweite Andruckarm können zwei Schenkel einer X-förmigen Anordnung
bilden, wobei dann die beiden anderen Schenkel der X-förmigen Anordnung den Basisarm
bilden. Darüberhinaus können in einem solchen Aufbau ein Andruckarm- und ein Basisarm-Schenkel
eine V-förmige Einheit bilden, wobei die Schenkel der einen Einheit dem Dichtring
zugeordnet werden und die Schenkel der anderen Einheit der Schwimmdecken-Außenwand
zugeordnet werden. Derartige Anordnungen führen zu besonders kompakten und kostengünstigen
Bauweisen der Andruckeinheiten.
[0030] Auch können zwei X-förmige Andruckeinheiten in ihrer Längsachse direkt hintereinander
angeordnet werden, wobei die beiden an der Schwimmdecken-Außenwand benachbarten Federarme
einen Verbindungssteg aufweisen und die Befestigung der beiden Andruckeinheiten mit
der Schwimmdecken-Außenwand an dem Verbindungssteg erfolgt. Diese XX-förmige Anordnung
eignet sich für die horizontale Anordnung im Ringspalt und erlaubt eine platzsparende
Anordnung.
[0031] Weiterhin ist es möglich, zwei X-förmige Andruckeinheiten in ihrer Längsachse direkt
hintereinander anzuordnen, wobei die jeweils benachbarten Federarme an der Schwimmdekken-Außenwand
und an dem Dichtring je einen Verbindungssteg aufweisen und wobei die Befestigung
der Andruckeinheiten mit der Schwimmdecke an dem schwimmdeckenseitigen Verbindungssteg
erfolgt und der Verbindungssteg am Dichtring in einem Fangbügel geführt ist. Diese
Anordnung ist dann zu bevorzugen, wenn die horizontal angeordnete Andruckeinheit vertikale
Kräfte übertragen soll.
[0032] Die Federstäbe, wie sie vorstehend erwähnt sind, können aus federhartem Stahlband
gefertigt werden und vorzugsweise eine Dicke zwischen 2 - 3 mm aufweisen.
[0033] Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus verschiedenen Beispielen, die
nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben werden. In den Zeichnungen zeigen
- Figur 1
- einen Ausschnitt eines Rundbehälters im Bereich dessen Wand sowie einen Teil der auf
dem Flüssigkeitsspiegel aufschwimmenden Schwimmdecke, gemäß einer ersten Ausführungsform
einer Vorrichtung zum Abdichten des Ringspalts zwischen Behälterinnenwand und Schwimmdecke,
- Figur 2
- eine weitere Vorrichtung zum Abdichten des Ringspalts entsprechend einer zweiten Ausführungsform
in einer perspektivischen Ansicht,
- Figur 3
- eine Darstellung, entsprechend der Figur 1, einer dritten Ausführungsform einer Vorrichtung
zum Abdichten des Ringspalts,
- Figur 4
- eine weitere Schnittdarstellung, die eine vierte Ausführungsform zeigt,
- Figur 5
- eine wiederum perspektivische Darstellung mit einer fünften Ausführungsform,
- Figur 6
- eine sechste Ausführungsform in einer Schnittdarstellung,
- Figur 7
- eine siebte Ausführungsform, wobei gegenüber den Ausführungsformen in den Figuren
1 bis 6 die Trag- und Andruckteile horizontal in dem Ringspalt verlaufen,
- Figur 8
- eine Ansicht auf den Ringspalt, von oben gesehen, mit horizontal im Ringspalt angeordneten,
X-förmigen Andruck- und Trageinheiten gemäß einer siebten Ausführungsform, und
- Figur 9
- eine Anordnung, die mit der Ausführungsform, die in Figur 8 dargestellt ist, vergleichbar
ist, allerdings geringfügig modifiziert, gemäß einer achten Ausführungsform.
[0034] Eine Vorrichtung zum Abdichten des Ringspalts zwischen einer Behälterwand 2 eines
Rundbehälters 1, der mit einer Flüssigkeit 3 gefüllt ist, und einer oberhalb des Flüssigkeitsspiegels,
mit dem Bezugszeichen 4 bezeichnet, aufschwimmenden Schwimmdecke 5 ist in Figur 1
dargestellt. Bei dieser Schwimmdecke 5 besteht der Randbereich der Schwimmdecke aus
einem typischen Ringponton, der aus einem unteren Boden 6, einem oberen Boden 7 und
einer Schwimmdecken-Außenwand 8 aufgebaut ist.
[0035] Die Schwimmdecke 5 ist in Bezug auf deren Durchmesser so dimensioniert, daß zwischen
der Schwimmdecken-Außenwand 8 und der Behälterwand 2 ein Ringspalt 9 verbleibt. Dieser
Ringspalt 9 ist erforderlich, damit die Schwimmdecke 5 unter den unterschiedlichen
Flüssigkeitsspiegeln 4 frei nach oben und nach unten schwimmen kann. Zur jeweiligen
Zentrierung der Schwimmdecke 5 in den unterschiedlichen Positionen sind, in dem Ringspalt,
um die vertikal ausgerichtete Schwimmdecken-Außenwand 8 verteilt, einzelne Dichtungsanordnungen,
mit 10 bezeichnet, angeordnet, die einen Dichtring 11, auch als Gleitblech bezeichnet,
an die Innenseite der Behälterwand 2 andrücken. Dieser Dichtring 11 liegt flach an
der Innenwand des Rundbehälters 1 an.
[0036] Eine solche Dichtungsanordnung 10 umfaßt einen Tragarm oder Basisarm 12, der sich
von der Mitte der Schwimmdecken-Außenwand 8 über den Ringspalt 9 schräg nach oben
zu dem oberen Bereich des Gleitblechs 11 erstreckt. Dieser Basisarm 12 ist an der
Schwimmdecken-Außenwand 8 und dem Gleitblech 11 mittels jeweils eines dort angeordneten
Lagerbocks 13 bzw. Tragwinkels 15 sowie einer Achse 14 bzw. 16 in Form eines Balkens
gehalten, wobei sich die jeweilige Achse 14, 15 in einem vertikal ausgerichteten Langloch
geringfügig verschieben kann. An dem Basisarm 12 ist an einem Querteil 18 ein erster
Andruckarm 17 mittels Schraubverbindung 19 befestigt. Dieser Befestigungspunkt an
dem Querteil 18 befindet sich an dem unteren Ende des Basisarms 12 nahe dem Lagerbock
13. Der erste Andruckarm 17 selbst ist aus einem ersten Federelement 17a, der sich
zu dem unteren Bereich des Dichtrings 11 hin erstreckt und sich dort mit einem kufenförmig
gebogenen Ende 17b anlegt, sowie zwei bogenförmigen Federteilen 17c und 17d im Bereich
der Schraubverbindung 19 aufgebaut. Die beiden bogenförmigen Federteile 17c und 17d
bilden eine rechtsdrehende bzw. in Uhrzeigerrichtung verlaufende Schleife bzw. Eindrehung,
die eine entsprechende Vorspannung des ersten Federelements 17a ausübt. Dieser erste
Andruckarm 17 ist aus einem federharten Stahlband, vorzugsweise mit einer Dicke von
etwa 2 mm und einer Breite von 40 bis 80 mm, hergestellt.
[0037] Wie anhand des Aufbaus der Anordnung 10 zu erkennen ist, wird bei enger werdendem
Ringspalt 9, d.h. wenn sich die Schwimmdecken-Außenwand 8 näher zu der Behälterwand
2 hin bewegt, durch die veränderte Stellung des ersten Andruckarms 17 die Andruckkraft
des kufenförmig gebogenen Endes 17b an dem unteren Teil des Dichtrings 11 erhöht;
gleichzeitig wird aber bei Aufrichten des Basisarms 12 ein Drehmoment in den bogenförmigen
Federteilen 17c und 17d erzeugt, welches über das Querteil 18 auf den Basisarm 12
übertragen wird und eine Andruckkraft gegen den Tragwinkel 15 bewirkt.
[0038] Wie anhand der Figur 1 zu erkennen ist, wird mit dieser gezeigten V-förmigen Anordnung
des Basisarms 12 und des ersten Andruckarms 17 eine Andruckkraft des Gleitblechs 11
sowohl im oberen Bereich des Gleitblechs 11 als auch im unteren Bereich auf der Höhe
des Flüssigkeitsspiegels 4 erhalten. Somit entsteht eine sehr einfache Gestaltung
der Trag- und Andruckeinheit mit zwei Andruckbereichen am Gleitblech 11.
[0039] Da es sich bei der gezeigten Anordnung in Figur 1 um einen an seiner Oberseite offenen
Rundbehälter handelt, ist der Ringspalt 9 im oberen Bereich mit einer Dichtungsmembran
20 abgedichtet, die am oberen Rand des Gleitblechs 11 mit einem Klemmprofil 21 mit
einer Schraubverbindung 22 und an einem Schwimmdeckenrandwinkel 25 mit einem Klemmprofil
23 und einer Schraubverbindung 24 befestigt ist.
[0040] In Figur 2 ist eine weitere Ausführungsform einer Dichtungsanordnung, mit 30 bezeichnet,
dargestellt.
[0041] Soweit in den einzelnen Ausführungsformen, wie sie nachfolgend anhand der Figuren
2 bis 9 beschrieben werden, Bauelemente und Teile eingesetzt sind, die in den jeweiligen
Figuren identisch oder vergleichbar sind, werden dieselben Bezugszeichen verwendet,
so daß die Ausführungen zu diesen Teilen und Elementen, die zu der einen Figur angegeben
sind, auf die entsprechenden anderen Figuren übertragen werden können.
[0042] Die Dichtungsanordnung 30 der Figur 2 weist einen Basisarm 32 auf, der dem Basisarm
12 in Figur 1 entspricht und entsprechend schräg in dem Ringspalt 9 von dem unteren
Bereich der Schwimmdecken-Außenwand 8 in Richtung der Behälterwand 2 verläuft. Das
Gleitblech, in Figur 2 mit 31 bezeichnet, ist nur etwa der halben Höhe der Schwimmdekken-Außenwand
8 entsprechend dimensioniert. An den oberen Rand 31a, der nach innen abgewinkelt ist,
schließt sich eine Dichtungsmembran 42, die an der Behälterwand 2 anliegt und durch
ein Schaumstoff-Polsterelement 43 hinterfüttert und von einem Aufnahmeprofil 40 getragen
wird, an. An dem oberen Rand 40a ist die Dichtungsmembran 20 mittels Klemmprofil 44
und Schraubverbindung 45 gehalten. In der Mitte des Basisarms 32 ist ein Querteil
18 angebracht, das mit jeweils einem linken und einem rechten Abschnitt gleichmäßig
über den Basisarm 32, rechtwinklig dazu verlaufend, übersteht. An jedem Ende dieses
Querteils 18 ist jeweils ein sich nach unten erstreckender erster Federarm 37 und
ein sich nach oben erstreckender zweiter Federarm 38 angeordnet. Der jeweils eine
erste Federarm 37 und der jeweils eine zweite Federarm 38 sind über eine Zwischenstück
39, einteilig ausgebildet, verbunden, wobei über dieses Zwischenstücks 39 die Befestigung
an dem Querteil 19 mittels Schraubverbindungen 19 erfolgt. Die Federarme 37 und 38
kreuzen sich mit der Winkelrichtung des Basisarms 32, wobei die ersten Federarme 37
an dem Gleitblech 31 im Bereich des Flüssigkeitsniveaus 4 anliegen und das Gleitblech
an die Behälterwand 2 andrücken, während die beiden Federarme 38 im oberen Bereich
der Schwimmdecken-Außenwand 8 anliegen. In Figur 2 sind die beiden Abschnitte des
Basisarms 32, die sich beidseitig des Querteils 18 erstrecken, mit 32a und 32b bezeichnet.
Die beiden Enden des Basisarms sind, entsprechend der Ausführungsform in Figur 1,
mittels Tragwinkel 15 und Achse 16 an dem Aufnahmeprofil 40 und mittels Lagerbock
13 und Achse 14 am unteren Bereich der Schwimmdecken-Außenwand 8 befestigt.
[0043] Aus der seitlichen Projektion betrachtet bilden der Basisarm 32 mit seinen beiden
Abschnitten 32a und 32b sowie die Federarme 37 und 38 eine X-förmige Anordnung. Es
ist erkennbar, daß dann, wenn sich der Ringspalt 9 verkleinert, der Basisarm 32 seine
Winkelstellung dahingehend verändert, daß er steiler in dem Ringspalt 9 steht, wodurch
eine Drehbewegung auf das Querteil 18 ausgeübt wird und die Federarme 37 und 38 ein
Drehmoment erfahren und in Uhrzeigerrichtung vorgespannt werden. Gleichzeitig erfahren
die Federarme 37 und 38 eine zusätzliche Spannung aufgrund des enger werdenden Ringspalts
9, so daß sie ebenfalls schräger im Ringspalt stehen. Die vergrößerte Federspannung
wird wiederum über das Querteil 18 auf den Basisarm 32 übertragen. Somit werden bei
Ringspaltverkleinerung alle horizontal wirksamen Reaktionskräfte an den Endpunkten
der Federarme 37 und 38 und des Basisarms (32a und 32b) vergrößert und die Zentrierkräfte
für die frei schwimmende Schwimmdecke 5 erhöht. Aufgrund der zweifachen Vorspann-Maßnahme
- Winkeländerung des Basisarms sowie Ringspaltverkleinerung - wird ein progressiver
Anstieg der Federkräfte bei Ringspaltverkleinerung erreicht.
[0044] In der dritten Ausführungsform, die in Figur 3 dargestellt ist, wird für die Dichtungsanordnung,
die mit 60 bezeichnet ist, ein Basisarm 62 schräg in dem Ringspalt 9 von der Schwimmdecken-Außenwand
8 nach oben zu einem Befestigungspunkt mit Tragwinkel 15 und Achse 16 hin verlaufend
eingesetzt. Das untere Ende des Basisarms 62 ist in Form einer Kufe 62c ausgebildet
und wird in einem vertikal verlaufenden U-Führungsprofil 63 so geführt, daß sich die
Kufe 62c in vertikaler Richtung innerhalb des U-Profils 63 verschieben kann. Mit dem
Basisarm 62 ist, in etwa dessen Mitte, über eine Achse 70 (die beiden Abschnitte des
Basisarms 62 beidseitig der Achse 70 sind mit 62a und 62b bezeichnet), ein stabförmiges
Scherenaufhängeelement 67 gelenkig befestigt, das mit seinem oberen Ende im Bereich
des oberen Rands der Schwimmdecken-Außenwand 8 an einem Lagerbock 68 mittels Achse
69 gehalten ist. Der Basisarm 62 mit seinen beiden Schenkelabschnitten 62a und 62b
und das Scherenaufhängeelement 67 bilden in der seitlichen Ansicht, wie sie die Figur
3 zeigt, eine Y-förmige Anordnung. In der Mitte des Basisarms 62 zwischen den beiden
Abschnitten 62a und 62b, auf der Höhe der Achse 70, ist ein Querteil 18 befestigt.
Dieses Querteil steht, wie dies in der Ausführungsform der Figur 2 gezeigt ist, beidseitig
des Basisarms 62 von diesem vor. An beiden Enden dieses Querteils 18 sind, über ein
Zwischenstück 72, ein sich nach unten und schräg zu dem Dichtring 11 erstrekkender
erster Federarm 71 und ein sich nach oben und zu der Schwimmdecken-Außenwand 8 hin
erstreckender zweiter Federarm 73 befestigt, wobei in Figur 3 nur die vordere, aus
den Abschnitten 71, 72 und 73 bestehende Federarmanordnung ersichtlich ist. Die jeweiligen
Enden des ersten Federarms 71 und des zweiten Federarms 73 sind eingerollt bzw. als
Gleitkufen ausgebildet; das eingerollte Ende des ersten Federarms 71 ist mit 71b bezeichnet.
Das Prinzip dieser Scherenanordnung beruht wiederum darauf, daß bei sich veränderndem,
enger werdendem Ringspalt sowohl durch die Änderung der Winkelstellung des Basisarms
62 sowie durch die Verkleinerung der Ringspaltweite 9 jeweils eine Vorspannkomponente
der Federarme 71 und 73 bewirkt wird und horizontal wirksame Kräfte an allen Endpunkten
der Federarme 71 und 73 und des Basisarms 62a und 62 entstehen. Das Gleitblech bzw.
der Dichtring 11 wird sowohl im Bereich des Tragwinkels 15 als auch im Bereich des
eingerollten Federarmteils 71 b gegen die Behälterwand gedrückt. Ab einer bestimmten,
minimalen Ringspaltweite 9 legt sich das freie Ende des eingerollten Federarmteils
71 b gegen die Schwimmdecken-Außenwand 8 und leistet einen starken Widerstand gegen
die weitere Ringspaltverkleinerung. Das eingerollte Ende 71b des Federarms 71 ersetzt
damit ein anderweitig notwendiges Konstruktionsteil zur Minimum-Begrenzung des Ringspalts
9. Der Durchmesser des halbkreisförmig eingerollten Federendes 71b des Federarms 71
ist definiert größer gewählt als die kleinste, angestrebte Ringspaltweite 9. Die bei
dieser dritten Ausführungsform eingesetzte Y-förmige Scherentragkonstruktion 62a,
62b, 67 ermöglicht eine geringe Bauhöhe der Trag- und Andruckeinheit.
[0045] Hierdurch wird es möglich, direkt oberhalb des Flüssigkeitsspiegels 4 zwischen dem
Dichtring 11 und der Schwimmdecken-Außenwand 8 eine sich erstreckende, primäre Dichtungsmembran
74 anzuordnen, die den Zweck hat, den Dampfraum oberhalb des Flüssigkeitsspiegels
4 zu verkleinern und die Abdichtung zu verbessern.
[0046] In Figur 4 ist eine Dichtungsanordnung 90 einer vierten Ausführungsform mit einem
X-förmigen Aufbau der Trag- und Andruckeinheit, in einer seitlichen Ansicht, gezeigt.
Ein Basisarm 91, der in seiner Funktionsweise mit den anhand der Ausführungsformen
1 bis 3 beschriebenen Basisarmen vergleichbar ist, ist an seinen beiden Enden mit
jeweils einem Biegeknie 91b und 91d versehen, mit denen er zum einen an dem Dichtring
11 (über das Biegeknie 91b) mittels Schraubverbindung 94 und andererseits an der Schwimmdecken-Außenwand
8 (Biegeknie 91d) mittels Schraubverbindung 95 fest verschraubt ist. An der unteren
Verschraubung 95 ist gleichzeitig die primäre Dichtungsmembran 74, die auch in Figur
3 gezeigt ist, befestigt.
[0047] Der Basisarm 91 in Form des Blattfederstabs weist zusätzlich eine Verstärkungsfeder
92 in Form einer Aufdopplung auf, die sich im Anschluß an das Biegeknie 91b bis zu
der Schraubverbindung 95 hin erstreckt. Aufgrund des wiederum vorhandenen Querteils
18 wird der Basisarm 91 in einen oberen Abschnitt 91a und einen unteren Abschnitt
91c unterteilt. An dem Querteil 18 sind an beiden Enden jeweils ein sich nach unten
erstreckender erster Federarm 97 über ein Zwischenstück 98 und ein zweiter, sich nach
oben erstreckender zweiter Federarm 99 befestigt, wobei der zweite Federarm 99 ein
eingerolltes Ende 99b aufweist und der erste Federarm 97 mit einer nicht näher bezeichneten
Gleitkufe versehen ist. Prinzipiell entspricht dieser Aufbau der Dichtungsanordnung
90 derjenigen der dritten, in Figur 3 dargestellten Ausführungsform, allerdings ohne
das Scherenaufhängungselement 67, das in der Ausführungsform der Figur 3 vorgesehen
ist, um den an seinem unteren Ende nur gleitend geführten Basisarm 62 aufzuhängen.
Eine Ausführungsform, wie sie in Figur 4 dargestellt ist, hat den Vorteil, daß sämtliche
Tragelemente gleichzeitig Andruckkräfte erzeugen können (hieraus ergibt sich ein Kostenvorteil)
und aufgrund der Biegeknieverwendung eine kompakte Bauweise auch bei großen Ringspalten
möglich ist.
[0048] Weiterhin ist in einer seitlichen Ansicht in Figur 4 eine XX-förmige Andruckeinheit,
allgemein mit dem Bezugszeichen 145 bezeichnet, dargestellt, die zusätzlich eingesetzt
werden kann, um einen Andruckpunkt im unteren Bereich des Dichtrings 11 zu erzielen;
dieser Andruckpunkt liegt unterhalb des Flüssigkeitsspiegels 4 der in den Rundbehälter
1 eingefüllten Flüssigkeit 3. Diese XX-förmige Andruckeinheit 145 wird näher anhand
der in Figur 9 dargestellten achten Ausführungsform nachfolgend noch beschrieben.
[0049] Die Dichtungsanordnung, mit 110 bezeichnet, die in Figur 5 gezeigt ist und eine fünfte
Ausführungsform darstellt, ist in ihrem Aufbau und in ihrer Wirkungsweise mit der
Anordnung der vierten Ausführungsform in Figur 4 vergleichbar. Während in der vierten
Ausführungsform der Basisarm 91 und die jeweiligen zwei ersten Federarme 97 und die
jeweiligen zweiten Federarme 99 über das Querteil 18 miteinander verbunden sind, ist
in der fünften Ausführungsform der Figur 5 das Querteil 18 weggelassen. Die gesamte,
X-förmige Trag- und Andruckeinheit ist aus zwei V-förmigen Teilen zusammengesetzt.
Der eine, V-förmig abgewinkelte Federstab besitzt einen oberen Schenkel 111a, der
den oberen Abschnitt des Basisarms bildet, und einen unteren Abschnitt 111b, der einen
ersten Federarm bildet. Dieser Basisarmabschnitt 111a ist mit einem Endstück 111c
über eine Schraubverbindung 114 mit dem oberen Bereich des Dichtrings 11 fest verbunden.
Der untere Teil 111b des Federstabs liegt mit einem nicht näher bezeichneten Gleitschuh
gleitend an dem Dichtelement 11 an.
[0050] Der zweite, V-förmig gewinkelte Federstab umfaßt einen oberen Federstababschnitt
113a, der einen zweiten Federarm, vergleichbar mit dem zweiten Federarm 73 in Figur
3 oder dem zweiten Federarm 99 in Figur 4, bildet und gleitend an der Schwimmdecken-Außenwand
8 im oberen Bereich anliegt, während der zweite Federstababschnitt 113b den unteren
Teil des Basisarms bildet und über ein Biegeknie 113c und eine Schraubverbindung 95
an der Schwimmdecken-Außenwand 8 oberhalb des Flüssigkeitsniveaus 4 fest verbunden
ist. Alle Teile der den Basisarm bildenden Abschnitte 111a und 113b sowie des ersten
Federarms 111b und des zweiten Federarms 113a sind aus einem federharten Stahlband
gefertigt. Zusätzlich ist der untere Basisarmabschnitt 113b mit einer Verstärkungsfeder
112 verstärkt; diese Verstärkungsfeder 112 erstreckt sich bis etwa zu der Mitte der
oberen Basisarmabschnitts 111a. Die beiden V-förmigen Anordnungen sind über eine Verschraubung
116 zu der in Figur 5 gezeigten X-förmigen Anordnung miteinander verbunden. Die Verstärkungsfeder
kann mittels einer zusätzlichen Verschraubung 115 an ihrem oberen Ende mit dem Basisarmabschnitt
111a verbunden werden, während sie, ebenfalls ein Biegeknie 112c aufweisend, gemeinsam
mit dem Biegeknie 113c an dem unteren Ende über die Verschraubung 95 an der Schwimmdecken-Außenwand
8 befestigt ist. Die fünfte Ausführungsform gemäß Figur 5 bietet den Vorteil, daß
durch Ineinanderschieben der V-förmigen Federstäbe eine einfache, kompakte und kostengünstige
Bauweise der Trag- und Andruckeinheit möglich wird.
[0051] Eine Dichtungsanordnung gemäß einer sechsten Ausführungsform ist in Figur 6 gezeigt
und allgemein mit dem Bezugszeichen 120 bezeichnet. Im Gegensatz zu den Figuren 1
bis 5 ist hier der Ausschnitt einer typischen Schwimmdecke in offener Pfannenbauweise
für einen Festdachtank dargestellt. Daher fehlt der obere Boden 7 und mit dem Bezugszeichen
122 ist ein Versteifungsblech der Schwimmdecken-Außenwand 8 dargestellt. Eine derartige
Schwimmdecke hat nur etwa die halbe Wandhöhe der Wand 8 gegenüber den Ausführungen
der Figuren 1 bis 5. Diese sechste Ausführungsform setzt, entsprechend der fünften
Ausführungsform, eine aus zwei V-förmigen gewinkelten Federstäben zusammengesetzte
X-förmige Trag- und Andruckeinheit ein. Im Gegensatz zu der Ausführungsform der Figur
5 sind die jeweiligen Schenkel der abgewinkelten Federstäbe in einer anderen Art und
Weise dem Basisarm sowie dem ersten und dem zweiten Federarm zugeordnet, indem die
V-förmigen Anordnungen mit ihrer Öffnung entweder nach oben oder nach unten weisen.
Der untere, abgewinkelte Federstab, mit dem Bezugszeichen 126 bezeichnet, bildet mit
seinem einen Schenkel einen unteren, an der Schwimmdecken-Außenwand 8 anliegenden
Abschnitt 126c des schräg nach oben zu dem Dichtring 11 sich hin erstrekkenden Basisarms,
während der andere Schenkel des Federstabs 126 den sich schräg nach unten erstreckenden
Abschnitt 126a des ersten Federarms bildet. Von dem oberen, V-förmig abgewinkelten
Federstab 123 bildet der linke Schenkel 123a den oberen Abschnitt des Basisarms, während
der rechte Schenkel 123c den zweiten Federarm darstellt. Dieser Abschnitt 123c ist
fest über eine Schraubverbindung 125 an dem oberen Bereich der Schwimmdecken-Außenwand
8 befestigt. Der Schenkel 123a besitzt ein mit 123b bezeichnetes Biegeknie, dessen
Ende mit einer Schraubverbindung 124 im oberen Bereich der Schwimmdecke 11 befestigt
ist. Die beiden V-förmigen Federteile 123 und 126 sind mit Teilen der Abschnitte 123a
und 126c aufeinanderliegend mittels Verschraubungen 19 verbunden. Mit 123d und 126b
sind die beiden Biegeknie der V-förmig gewinkelten Federstäbe 123 und 126 bezeichnet.
Diese Anordnung mit einer relativ einfachen und kostengünstigen Ausführung der Trag-
und Andruckeinheit eignet sich für leichte Schwimmdekken geringer Bauhöhe.
[0052] In Figur 7 ist ebenfalls, wie in Figur 6, eine Dichtungsanordnung, bezeichnet mit
dem Bezugszeichen 130, zur Anwendung an einer leichten Schwimmdecke für einen Festdachtank
dargestellt. Vergleichbar mit Figur 2 besteht der an der Behälterwand 2 anliegende
Dichtring aus einem im Bereich der Flüssigkeit 3 angeordneten Gleitblech 31 sowie
einer darüber angeordneten Dichtungsmembran 42, die durch ein Schaumstoff-Polsterelement
43 und ein Aufnahmeprofil 40, welches über Verschraubungen 41 mit dem Gleitblech 31
verbunden ist, in vertikaler Lage gehalten wird.
[0053] Während in den Figuren 1 bis 6 die beschriebenen Trag- und Andruckeinheiten mit den
Armen und Elementen vertikal ausgerichtet sind, sind in Figur 7 Trag- und Andruckeinheiten
gezeigt, bei denen die einzelnen Einheiten jeweils horizontal ausgerichtet sind, mit
einer die Elemente 141b und 151d umfassenden unteren, tragenden Andruckeinheit, die
dem Gleitblech 31 zugeordnet ist, und zwei oberen, die Teile 131d und 141d jeweils
umfassenden, tragenden Andruckeinheiten, die an dem Aufnahmeprofil 40 oben und unten
befestigt sind. Diese tragenden Andruckeinheiten sind in einer Draufsicht in Figur
8 gezeigt, wobei die Darstellung in Figur 8 der unteren Andruckeinheit in Figur 7
entspricht, die zwischen Gleitblech 31 und Schwimmdecken-Außenwand 8 angeordnet ist.
[0054] Die Anordnung, wie sie die Figur 8 in der Draufsicht zeigt, umfaßt zwei X-förmige
Einheiten, gebildet aus zwei W-förmig gebogenen Federstäben, wobei jede dieser Einheiten
mit der Anordnung entsprechend der Figur 5 prinzipiell vergleichbar ist. Jede dieser
X-förmigen Einheiten umfaßt einen aus den Schenkeln 141b und 151b zusammengesetzten
Basisarm sowie einen ersten Federarm 151a und einen zweiten Federarm 141a, die mittels
Schraubverbindung 156 verbunden sind. Jede W-förmige Untereinheit, zusammengesetzt
jeweils aus den Teilen 151a, 151e, 151b, 151a, 151b sowie den Teilen 141b, 141a, 141d,
141a, 141b, umfaßt ein nicht näher bezeichnetes Biegeknie. Der Verbindungssteg 151e
ist mit dem Gleitblech, das zur Vereinfachung der Darstellung nur in Figur 8 dargestellt
und mit 31 bezeichnet ist, horizontal verschiebbar verbunden. Der Verbindungssteg
141d ist an der Schwimmdecken-Außenwand 8 mittels Verschraubung 142 befestigt. Der
erste Federarm 151a weist ein eingerolltes Ende 151d auf, das in einem Fangbügel 134
geführt ist, so daß sich dieses eingerollte Federende horizontal, d.h. in der Zeichnungsebene
in Figur 8, bewegen kann. Gleiches gilt für den Abschnitt 141b, der den rechten Teil
des Basisarms bildet, der ebenfalls in einem solchen Fangbügel 134 geführt ist. Diese
Anordnung hat nicht nur die Funktion eines Andrückens und Zentrierens, sondern trägt
auch den aus den Teilen 31, 31a, 40, 42, 43 bestehenden Dichtring. Der weitere Vorteil
dieser Anordnung besteht darin, daß bei geringer Höhe der Schwimmdecken-Außenwand
8 eine Vielzahl wirkungsvoller Andruckeinheiten untergebracht werden kann, wodurch
eine hoch wirksame Dichtungsanordnung entsteht.
[0055] Figur 9 zeigt eine achte Ausführungsform einer Andruckeinheit, in der horizontalen
Anordnung, im Ringspalt 9, vergleichbar mit Figur 8, mit zwei X-förmigen Einheiten,
die allerdings keine Tragefunktion haben. Im Gegensatz zu der siebten Ausführungsform
gemäß Figur 8 ist daher nur der jeweils zweite Federarm 141a, mit dem Verbindungssteg
141d an der Schwimmdecken-Außenwand 8 mittels Verschraubungen 142 fest verbunden,
während der Basisarmabschnitt 141b mit einem Gleitschuh an der Schwimmdecken-Außenwand
8 anliegt. Die beiden anderen Schenkel der jeweiligen X-förmigen Einheiten, d.h. ein
den zweiten Teil des Basisarms bildender Federarm 143b sowie der Schenkel 143a, der
den ersten Federarm bildet, liegen mit dem eingerollten Federende 143d sowie einem
nicht näher bezeichneten Gleitschuh an dem Gleitblech 31 an. Die zwei X-förmigen Einheiten
sind aus zwei V-förmig und einem W-förmig abgewinkelten Federstab hergestellt und
mittels der Verschraubungen 144 aneinanderliegend über einen Teilabschnitt verschraubt.
Eine solche Anordnung, wie sie in Figur 9 gezeigt ist, wird dann eingesetzt, wenn
mittels dieser Andruckeinheit keine Vertikalkräfte zwischen Schwimmdecke und Dichtring
übertragen werden sollen, wobei die Vertikalkräfte von einem weiteren Konstruktionsteil
zu übertragen sind.
[0056] In den Figuren 8 und 9 können sowohl Schwimmdächer als auch Innenschwimmdecken dargestellt
sein. Die Andruckvorrichtungen der Figuren 7 und 8 mit den gezeigten Fangbügeln eigenen
sich, wie bereits erwähnt wurde, nicht nur für die Andrückung des Dichtrings, sondern
auch dazu, Vertikalkräfte zu übernehmen und somit den Dichtring zu tragen bzw. abzustützen.
[0057] Weiterhin sollte erwähnt werden, daß besonders wirkungsvoll im Sinne einer Emissionsreduzierung
Andruckeinheiten sind, die zum einen im Bereich des Flüssigkeitsspiegels und zum anderen
am oberen Ende der Abdichtung Dichtkräfte erzeugen.
[0058] Die Federanordnungen, die in den Figuren 6 und 7 gezeigt sind, eignen sich besonders
zur Erzielung geringer Bauhöhen der Dichtungsanordnung, wie dies bei Innenschwimmdecken
an Festdachtanks zweckmäßig ist. Innenschwimmdecken haben typische Bauhöhen von etwa
400 mm, bei Ringspaltbreiten von 200 mm. Schwimmdächer haben dagegen eine Bauhöhe
von etwa 900 mm bei Ringspaltweiten, die ebenfalls im Bereich von 200 mm liegen.
1. Vorrichtung zum Abdichten des Ringspalts zwischen einer Behälterinnenwand eines für
eine Flüssigkeit bestimmten vertikalen Rundbehälters und einer Schwimmdecke, mit einem
umlaufenden, sich an die Behälterinnenwand anlegenden Dichtring, mit einer Anzahl
sich in Behälterumfangsrichtung aneinanderreihende Gleit/Dichtkörper mit sich in vertikaler
Richtung erstreckenden Dichtflächen, mit mindestens einer umlaufenden, den Ringspalt
zwischen Dichtring und einer Außenwand der Schwimmdecke überbrückenden Dichtmembran
und mit einer Vielzahl am Umfang der schwimmenden Abdeckung verteilten und an dieser
befestigten Andruckeinheiten, die den variablen Ringspalt überspannen und den Dichtring
jeweils mindestens an einer ersten Stelle gegen die Behälterinnenwand drücken, wobei
mindestens einzelne dieser Andruckeinheiten mindestens einen Basisarm aufweisen, der
schräg im Ringspalt angeordnet ist, sich zwischen Dichtring und Schwimmdecken-Außenwand
erstreckt und zumindest an dem Dichtring oder der Schwimmdecken-Außenwand anliegt
und dessen Winkelstellung zum Dichtring sich bei Änderung der Ringspaltweite ändert,
wobei die Andrückung des Dichtrings durch mindestens ein erstes Federelement unterstützt
wird und wobei das erste Federelement und der Basisarm derart miteinander verbunden
sind, daß bei enger werdendem Ringspalt die Andruckkraft gegen den Dichtring erhöht
wird,
dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine erste Federelement (17; 37; 71; 97; 111b; 126a; 143a; 151a) zumindest
einen Teil eines ersten Andruckarmes (17; 37; 71; 97; 111b; 126a; 143a; 151a) bildet,
der den Dichtring (11; 31, 31a, 40, 40a, 42, 43; 31) an einer zweiten Stelle, die
von der ersten Stelle beabstandet ist, gegen die Behälterwand (2) drückt,
daß der erste Andruckarm (17; 37; 71; 97; 111b; 126a; 143a; 151a) mit dem Basisarm
(12; 32; 62; 91, 92; 111a, 112a, 112b, 113b; 123, 126; 141b, 143b; 141b, 151b) kraftschlüssig
verbunden ist und die Winkelrichtung und Länge des ersten Andruckarms (17; 37; 71,
97; 111b; 126a; 143a; 151a) derart bemessen sind, daß sich der erste Andruckarm (17;
37; 71; 97; 111b; 126a; 143a; 151a) bei allen Ringspaltweiten in Relation zu dem Basisarm
(12; 32; 62; 91, 92; 111a, 112a, 112b, 113b; 123, 126; 141b, 143b; 141b, 151b) in
entgegengesetzter Richtung zu dem Dichtring (11; 31, 31a, 40, 40a, 42, 43; 31) hin
erstreckt und gleitend an dem Dichtring angreift,
und wobei unter Ringspaltänderung der Basisarm (12; 32; 62; 91, 92; 111a, 112a, 112b,
113b; 123, 126; 141b, 143b; 141b, 151b) eine Drehbewegung in einer ersten Drehrichtung
ausführt und der erste Andruckarm (17; 37; 71, 97; 111b; 126a;143a; 151a) eine Drehbewegung
in einer zweiten Drehrichtung entgegengesetzt zu der ersten Drehrichtung ausführt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites Federelement (38; 73; 99, 113a; 123c; 141b) zumindest einen Teil eines
zweiten Andruckarms (38; 73; 99; 113a; 123c; 141b) bildet, der mit dem Basisarm (12;
32; 62; 91, 92; 111a, 112a, 112b, 113b; 123, 126; 141b, 143b; 141b, 151b) kraftschlüssig
verbunden ist, und die Winkelrichtung und Länge des zweiten Andruckarms (38; 73; 99;
113a; 123c; 141b) derart bemessen sind, daß sich der zweite Andruckarm bei allen Ringspaltweiten
in Relation zu dem Basisarm (12; 32; 62; 91, 92; 111a, 112a, 112b, 113b; 123, 126;
141b, 143b; 141b, 151b) in entgegengesetzter Richtung zur Schwimmdecken-Außenwand
(8) hin erstreckt und an dieser angreift.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste (17; 37; 71, 97; 111b; 126a; 143a; 151a) und/oder der zweite (38; 73; 99;
113a; 123c; 141b) Andruckarm ein Federstab ist (sind).
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste (17; 37; 71, 97; 111b; 126a; 143a; 151a) und/oder der zweite (38; 73; 99;
113a; 123c; 141b) Andruckarm einen biegesteifen Armteil und einen federnden Armteil
umfaßt (umfassen).
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Andruckarm (17; 37; 71, 97; 111b; 126a; 143a, 151a) etwa in der Mitte der
Ringspaltweite an dem Basisarm (12; 32; 62; 91, 92; 111a, 112a, 112b, 113b; 123, 126;
141b, 143b; 141b, 151b) befestigt ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Andruckarm (38; 73; 99; 113a; 123c; 141b) etwa in der Mitte der Ringspaltweite
an dem Basisarm (12; 32; 62; 91, 92; 111a, 112a, 112b, 113b; 123, 126; 141b, 143b;
141b, 151b) befestigt ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das eine erste Federelement (37; 71; 97) und das zweite Federelement (38; 73; 99)
einen durchgehenden Federarm (37, 38, 39; 71, 72, 73; 97, 98, 99) bilden, der etwa
in Federarmmitte mittig an dem Basisarm (12; 32; 62; 91, 92; 111a, 112a, 112b, 113b,
123, 126; 141b, 143b; 141b, 151b) befestigt ist, wobei sich ein Ende des durchgehenden
Federarms (37, 38, 39; 71, 72, 73; 97, 98, 99) gegen den Dichtring (11; 31, 31a, 40,
40a, 42, 43; 31) und das andere Ende des Federarms gegen die Schwimmdecken-Außenwand
(8) abstützt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Querteil (18) vorgesehen ist, das mit seiner Mitte und rechtwinklig an dem Basisarm
(32) befestigt ist, wobei das erste und/oder das zweite Federelement (37, 38) an dem
einen Ende des Querteils (18) gehalten ist und zu diesem ersten und/oder diesem zweiten
Federelement ein entsprechendes weiteres erstes und/oder zweites Federelement (37,
38) an dem anderen Ende des Querteils (18) gehalten ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Basisarm (12; 32; 62; 91, 92; 111a, 112a, 112b, 113b; 123, 126; 141b, 143b; 141b,
151b) ein Federstab ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Basisarm (91, 92; 111a, 112a, 112b, 113b; 123, 126) ein Biegeknie (91b; 91d;
112a, 113c; 123b) in Form eines U-förmigen, federnden Armteils aufweist und das freie
Ende des Biegeknies an dem Dichtring (11) oder der Schwimmdecken-Außenwand (8) befestigt
ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende (71 b; 99b; 143d; 151d) des Andruckarms (71; 99; 143a; 151a) halbkreisförmig
eingerollt ist, wobei der Durchmesser des Halbkreises größer ist als die kleinste
angestrebte Ringspaltweite.
12. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das an dem Dichtring (31, 31a, 40, 40a, 42, 43; 31) oder an der Schwimmdecken-Außenwand
(8) gleitend anliegende Ende des Andruckarms (131d; 141b; 151a, 151d) durch einen
Fangbügel (134) geführt ist, wobei der Fangbügel (134) an dem Dichtring (31, 31a,
40, 40a, 42, 43; 31) oder der Schwimmdecken-Außenwand (8) befestigt ist, so daß der
Andruckarm (131d; 141b; 151a, 151d) in seiner Bewegung senkrecht zu seiner Längsachse
festgelegt ist und sich in Richtung seiner Längsachse verschieben kann.
13. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste (17; 37; 71; 97; 111b; 126a; 143a; 151a) und der zweite (38; 73; 99; 113a;
123c; 141b) Andruckarm zwei Schenkel (37, 38; 71, 73; 97, 99; 111b, 113a; 126a, 123c;
143a, 141a; 151a, 141a) einer X-förmigen Anordnung bilden, wobei die beiden anderen
Schenkel (32a, 32b; 62a, 62b; 91a/92a, 91c/92c; 111a/112a, 112b/113b; 123a; 126c;
143b, 141b; 151b, 141b) der X-förmigen Anordnung den Basisarm (32; 62; 91, 92; 111a,
112a, 112b, 113b; 123a, 123b, 126c; 143b, 141b; 151b, 141b) bilden.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein Andruckarm- (111 b; 113a) und ein Basisarm-Schenkel (111a, 112a; 112b,
113b) eine V-förmige Einheit (111a, 112a, 111b; 113a, 112b, 113b) bilden, wobei die
Schenkel (111a, 112a; 111 b) der einen Einheit dem Dichtring (11) zugeordnet sind
und die Schenkel (113a; 113b, 112b) der anderen Einheit der Schwimmdecken-Außenwand
(8) zugeordnet sind.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zwei X-förmige Andruckeinheiten in ihrer Längsachse direkt hintereinander angeordnet
sind, wobei die beiden an der Schwimmdecken-Außenwand (8) benachbarten Federarme (141a,
141a) einen Verbindungssteg (141d) aufweisen und die Befestigung der beiden Andruckeinheiten
mit der Schwimmdecken-Außenwand (8) an dem Verbindungssteg (141d) erfolgt.
16. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zwei X-förmige Andruckeinheiten in ihrer Längsachse direkt hintereinander angeordnet
sind, wobei die jeweils benachbarten Federarme/Basisarm-Schenkel (141a, 141a/151b,
151b) an der Schwimmdecken-Außenwand (8) und an dem Dichtring (31) je einen Verbindungssteg
(141d; 151e) aufweisen und wobei die Befestigung der Andruckeinheiten mit der Schwimmdecke
an dem schwimmdeckenseitigen Verbindungssteg (141d) erfolgt und der Verbindungssteg
(151e) am Dichtring (31) in einem Fangbügel (152) geführt ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Federstäbe aus federhartem Stahlband gefertigt sind und vorzugsweise eine Dicke
zwischen 2 - 3 mm aufweisen.