[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung für den Ringspalt zwischen
der Behälterwand eines für eine Flüssigkeit bestimmten vertikalen Rundbehälters und
einer Außenwand einer schwimmenden Abdeckung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
[0002] Derartige Dichtungsanordnungen werden bei großvolumigen Tankbehältern der Petrochemie
eingesetzt und sollen vermeiden, dass zwischen der vertikalen Wand des Rundbehälters
und der Abdeckung, die auf der in dem Rundbehälter gelagerten Flüssigkeit schwimmt,
Niederschlagswasser von außen eindringt und Verdunstungen von leicht flüchtigen und
brennbaren Flüssigkeiten aus dem Ringspalt zwischen Behälter und der Abdeckung austreten
und eine Umweltbelastung und Brandgefahr darstellen.
[0003] Solche bekannten Dichtungsanordnungen bestehen heute üblicherweise aus mehreren übereinander
angeordneten, separaten Einzeldichtungen, nämlich Primärdichtung, Sekundärdichtung
und Tertiärdichtung. Dieses Beibehalten früherer Konstruktionen bei der Einführung
weiterer Dichtungsstufen führt jedoch zu unausgewogenen Gesamtlösungen mit höheren
Kosten, Tankraumverlust und geringem Zugewinn an Dichtwirkung.
[0004] Bekannte Dichtungsanordnungen sind so aufgebaut, dass sie im Bereich der eingelagerten
Flüssigkeit mit einem an der Behälterwand anliegenden und in die Flüssigkeit eintauchenden
Gleitblechring großer Bauhöhe beginnen. Oberhalb dieser Gleitblechdichtung können
sich an der Behälterwand anliegend weitere, separate Dichtungen anschließen, unter
anderem eine Sekundärdichtung und eine Tertiärdichtung.
[0005] Um Niederschlagswasser aus dem Ringspalt zu der schwimmenden Abdeckung hin abzuführen
und die Emission von Kohlenwasserstoff-Dämpfen in die Atmosphäre zu verhindern, werden
eine oder mehrere gewebeverstärkte Dichtmembranen vorgesehen, die den Ringspalt von
der Behälterwand zu der schwimmenden Abdeckung überspannen, indem sie einerseits an
den an der Behälterwand anliegenden Dichtelementen und andererseits an der Außenwand
der schwimmenden Abdeckung dichtend verklemmt sind.
[0006] Dadurch, dass die einzelnen an der Behälterwand anliegenden Dichtelemente miteinander
verbunden sind und sie somit zu einer konstruktiven Einheit zusammengefasst sind,
können sie durch ein einziges Konstruktionselement im Ringspalt in einem vorgesehenen
Höhenbereich positioniert werden und die Vertikalkräfte (Reibungskräfte) aller miteinander
verbundenen Dichtungen aufnehmen.
[0007] Die
US, 5,529,200 (Chicago Bridge) beschreibt eine Dichtungsanordnung für den Ringspalt zwischen einer
Behälterwand und einem Schwimmdach, wie sie bis heute verwendet wird. Bei dieser Anordnung
bildet nur ein Gleitblech die Abdichtung an der Behälterwand. Dieses Gleitblech wird
über ein scherenförmiges und überdimensionales Tragsystem an die Behälterwand angedrückt,
so dass der Bereich des Ringspalts zwischen Behälterwand und Schwimmdach derart verbaut
ist, dass in der Tiefe des Ringspalts kein Raum für weitere und wirkungsvollere Dichtkörper
vorhanden ist.
[0008] Die
US, 3,565,279 (Joor) beschreibt ein Dichtsystem für Schwimmdächer, das über die gesamte Höhe des
Schwimmdachs ein schmales Schaumstoff-Polsterelement als Dichtkörper gegen die Behälterwand
einsetzt. Der untere Bereich des Dichtkörpers taucht in die Lagerflüssigkeit ein und
ist daher diversen Risiken ausgesetzt. Hierzu zählen mangelnde chemische Beständigkeit
und mechanische Belastbarkeit der Membranwerkstoffe und die mögliche Produktansammlung
im Material des Dichtkörpers. Es ist nicht bekannt, dass dieses Dichtsystem zur praktischen
Anwendung gelangte.
[0009] Die
EP 0781 715 A1 beschreibt beispielsweise in Figur 5 eine Dichtungsanordnung für den Ringspalt zwischen
der Behälterwand eines für eine Flüssigkeit bestimmten Rundbehälters und einer Schwimmdecke
oder einem Schwimmdach, die bzw. das zugleich als Träger für die Dichtungsanordnung
dienen. Diese Dichtungsanordnung umfasst einen vielgliedrigen, aus dünnwandigen Gleitplatten
bestehenden und an der Behälterwand anliegenden primären Dichtungsring. Die Gleitplatten
tauchen mit ihren unteren Rändern in die Flüssigkeit ein, die in dem Behälter gelagert
ist. Oberhalb des primären Dichtungsrings befindet sich ein sekundärer Dichtungsring
in Gestalt eines Polsterrings mit großer vertikaler Ausdehnung. Eine Dichtungsmembran
dieses sekundären Dichtungsrings liegt an der Behälterwand an. Die Dichtelemente werden
über Tragelemente getragen und über Andrückelemente an die Behälterwand angedrückt,
die sich zwischen der Seitenwand des Schwimmdachs und der Dichtungsanordnung erstrecken.
Weiterhin überspannt eine biegsame Dichtungsmembran den Ringspalt zwischen Behälterwand
und Schwimmdecke bzw. Schwimmdach. Diese Dichtungsanordnung ermöglicht aufgrund des
groß dimensionierten Polsterrings eine gute Dichtwirkung und vermeidet auch, dass
der Weichstoffkörper der Sekundärdichtung in Kontakt mit der Lagerflüssigkeit gelangt.
Bei Montage dieser Dichtungsanordnung müssen jedoch alle behälterwandseitigen primären
und sekundären Dichtungsteile vormontiert und als geschlossener Ring in den Ringspalt
abgelassen werden, da die Tragelemente erst an der Sekundärdichtung angreifen. Diese
Montagenotwendigkeit führt zu sehr hohen Montagekosten. Aufgrund der Lage des Tragelements
ist über die Höhe des Tragelements keine Dichtmembran einsetzbar.
[0010] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dichtungsanordnung für
den Ringspalt zwischen der Behälterwand eines vertikalen Rundbehälters und einer einer
schwimmenden Abdeckung zugeordneten Außenwand zu schaffen, mit der bei relativ geringer
Gesamtbauhöhe und dadurch geringem Tankverlustraum ein Maximum an Dichtwirkung erreichbar
ist und die eine einfache Montage ermöglicht.
[0011] Gelöst wird die Aufgabe durch eine Dichtungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs
1. Bevorzugte Ausgestaltungen dieser Dichtungsanordnung sind in den abhängigen Ansprüchen
angegeben.
[0012] Die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung, die für den Ringspalt zwischen der Behälterwand
eines für eine Flüssigkeit bestimmten vertikalen Rundbehälters und einer Außenwand
einer schwimmenden Abdeckung vorgesehen ist, umfasst mindestens eine in Umfangsrichtung
der Behälterwand verlaufende Primärdichtung, die mindestens ein Gleitblech aufweist.
Oberhalb der Primärdichtung ist eine Sekundärdichtung positioniert, die in Umfangsrichtung
der Behälterwand verläuft. Die Sekundärdichtung ist mit der Primärdichtung behälterwandseitig
verbunden. Weiterhin ist mindestens ein von einer Dichtungsmembran behälterwandseitig
abgedecktes Weichschaumelement vorgesehen. Die Primärdichtung und die Sekundärdichtung
werden durch das mindestens eine Tragsystem in einer definierten Höhe zum Flüssigkeitsspiegel
gehalten, wobei das Tragsystem und mindestens ein Andrückelement an der Außenwand
der schwimmenden Abdeckung befestigt sind. Weiterhin ist mindestens eine erste Dichtmembran
vorhanden, die den Ringspalt von dem oberen Ende der Sekundärdichtung zu einem oberen
Rand einer schwimmenden Abdeckung überspannt. Erfindungsgemäß ist die Bauhöhe der
Sekundärdichtung so bemessen, dass die Bauhöhe der Sekundärdichtung mindestens die
Hälfte der Bauhöhe des Gleitblechs der Primärdichtung beträgt. Weiterhin greift das
mindestens eine Tragsystem an dem Gleitblech der Primärdichtung an und hält die Primärdichtung
so, dass deren oberer Rand unmittelbar oberhalb der maximal möglichen Eintauchtiefe
der schwimmenden Abdeckung orientiert ist. In dem Bereich des Ringspalts ist zwischen
der Sekundärdichtung und der Außenwand der schwimmenden Abdeckung eine zweite Dichtmembran
angeordnet. Außerdem wird die Sekundärdichtung durch ein weiteres Federelement an
die Behälterwand angedrückt, das am oberen Ende der schwimmenden Abdeckung befestigt
ist.
[0013] Mit einer solchen Dichtungsanordnung wird unter anderem erreicht, dass das mindestens
eine Tragsystem mit einer geringen vertikalen Ausdehnung dimensioniert werden kann
und das Tragsystem an dem Gleitblech der Primärdichtung angreift. Weiterhin ist das
Tragelement im unteren Bereich der Außenwand der schwimmenden Abdeckung angeordnet,
wodurch die vertikal darüber angeordnete Sekundärdichtung mit einer großen Bauhöhe
ausgelegt werden kann, ohne dass dadurch das nutzbare Behältervolumen wesentlich beeinflusst
wird.
[0014] Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird die Erkenntnis genutzt, dass die Dichtwirkung
zwischen einer Behälterwand und einem Gleitblech mindestens um den Faktor drei schlechter
ist als die Dichtwirkung zwischen einer Behälterwand und einer geeigneten Sekundärdichtung
(beispielsweise ein Weichschaum-Dichtkörper) bei gleicher Kontakthöhe an der Behälterwand.
Aus diesem Grund wird der für die Sekundärdichtung zur Verfügung stehende Raum optimiert,
so dass die Bauhöhe der Sekundärdichtung mindestens so groß ist, dass sie der Hälfte
der Bauhöhe des Gleitblechs der Primärdichtung entspricht.
[0015] Somit kann mit der Dichtungsanordnung über eine möglichst geringe Gesamtbauhöhe eine
sehr hohe Dichtwirkung an der Behälterwand erzeugt werden, so dass ein Austreten von
über die Flüssigkeit abgegebenen Dämpfen unterbunden wird. Weiterhin wird die Dichtungsanordnung
über das Tragsystem und das mindestens eine Andrückelement bei allen Bewegungen der
schwimmenden Abdeckung sicher in der gewünschten Position an der Behälterwand getragen
und daran angedrückt.
[0016] Dadurch, dass das Tragsystem an dem Gleitblech der Primärdichtung angreift, kann
das gesamte Dichtsystem schrittweise und kostengünstig von unten nach oben, beginnend
mit der Montage der Primärdichtung über das Tragsystem an der schwimmenden Abdeckung,
aufgebaut werden.
[0017] Das Tragsystem ist bevorzugt aus mehreren Tragelementen zusammengesetzt, die in der
unteren Hälfte in Bezug auf die Höhe der Außenwand der schwimmenden Abdeckung angeordnet
sind.
[0018] In vorteilhafter Weise ist vorgesehen, dass die Dichtungsanordnung neben der ersten
Dichtmembran, die den Ringspalt von dem oberen Ende der Sekundärdichtung zum oberen
Rand der Außenwand der schwimmenden Abdeckung überspannt, mindestens eine zweite Dichtmembran
aufweist. Diese zweite Dichtmembran ist mit ihrem einen Ende bzw. mit ihrer einen
Seite, in Umfangsrichtung des Behälters gesehen, an der Übergangsstelle zwischen Gleitblech
der Primärdichtung und der Sekundärdichtung dichtend verklemmt und ist mit ihrem anderen
Ende bzw. mit ihrer anderen Seite, in Umfangsrichtung der schwimmenden Abdeckung gesehen,
an deren Außenwand dichtend verklemmt. Um die schwimmdachseitigen Enden bzw. Seiten
jeweils zu verklemmen, werden Klemmschienen verwendet.
[0019] Um zu erreichen, dass zur schwimmdachseitigen Verklemmung der zweiten Dichtmembran
und zur Befestigung der sekundären Andrückfedern die gleiche Bolzenreihe verwendet
werden kann, kann die zweite Dichtmembran am oberen Rand der Außenwand der schwimmenden
Abdeckung verklemmt werden.
[0020] Alternativ dazu kann die zweite Dichtmembran etwa auf halber Höhe an der Außenwand
der schwimmenden Abdeckung verklemmt werden; diese Maßnahme ist dann von Vorteil,
wenn dort von einer bestehenden schwimmenden Abdeckung die benötigte Bolzenreihe bereits
vorhanden ist.
[0021] Vorteilhafterweise ist am oberen Ende der Außenwand des Schwimmdaches, gemeinsam
mit der sekundären Dichtmembran, eine Andrückfeder befestigt, die die Sekundärdichtung
gegen die Behälterwand drückt.
[0022] In einer Ausführungsform liegt das Gleitblech im oberen Bereich bis zu seiner oberen
Kante an der Behälterwand an und weist auf der der Behälterwand abgewandten Seite
Gewindebolzen auf.
[0023] Um die Sekundärdichtung mechanisch zu stabilisieren, kann diese auf ihrer der schwimmenden
Abdeckung zugewandten Seite von einem Stützblech abgedeckt werden. Dieses Stützblech
wird dann mit seinem unteren Rand unmittelbar mit dem Gleitblech der Primärdichtung
verbunden, so dass das Gleitblech der Primärdichtung und das Stützblech der Sekundärdichtung
eine zusammenhängende, stabile Einheit bilden. Zweckmäßig erhält das Stützblech am
unteren Ende zwei Abkantungen, um die Dicke des Polsterelements zu überbrücken und
sich wieder eben an das obere Ende des Gleitblech anzulegen.
[0024] In einer vorteilhaften Ausgestaltung werden die zweite Dichtmembran und die das Weichschaumelement
abdeckende Dichtungsmembran aus einem Zuschnitt gebildet. Hierdurch werden die Anzahl
der Membranzuschnitte und die Stellen möglicher Membranundichtheiten minimiert. Darüber
hinaus können die erste Dichtmembran und die zweite Dichtmembran und die das Weichschaumelement
abdeckende Dichtungsmembran aus einem Zuschnitt gebildet sein, wobei die beiden Enden
dieses Zuschnitts an der schwimmenden Abdeckung gegen diese abgedichtet befestigt
werden.
[0025] Das Gleitblech der Primärdichtung weist am unteren Ende eine Abkantung zum Schwimmdach
hin auf. Am oberen, gerade auslaufenden Ende des Gleitblechs sind bei dieser Ausführungsform
auf der der Behälterwand abgewandten Seite Gewindebolzen vorgesehen, an denen die
Sekundärdichtung mit der Primärdichtung verschraubt ist.
[0026] Um sowohl die Primärdichtung als auch die Sekundärdichtung dichtend an die Behälterinnenwand
des vertikalen Rundbehälters anzudrücken, sind sowohl an dem Gleitblech der Primärdichtung
angreifende als auch an dem Stützblech der Sekundärdichtung angreifende horizontal
ausgerichtete Federelemente vorgesehen, so dass das Gleitblech und die Sekundärdichtung
über das Stützblech von der Seitenwand der schwimmenden Abdeckung aus gesehen in Richtung
der Behälterwand gedrückt werden. Bevorzugt wird hierbei das Gleitblech der Primärdichtung
mindestens auf der Höhe der Eintauchlinie der schwimmenden Abdeckung gegen die Behälterinnenwand
gedrückt.
[0027] Unter Eintauchlinie ist diejenige Linie zu verstehen, bis zu der die schwimmende
Abdeckung in die Lagerflüssigkeit eintaucht, auch unter Berücksichtigung einer zusätzlichen
von dem Schwimmdach aufzunehmenden, umweltbedingten Flächenlast, hervorgerufen beispielsweise
durch Schnee oder Regenwasser, sowie der geringsten Dichte der möglichen Lagerflüssigkeit.
[0028] Gleitblech und Stützblech können einteilig als ein Gleit-Stützblech ausgebildet werden.
Bevorzugt werden Bleche aus Edelstahl oder verzinktem Stahl, in Dicken von 1,0 mm
bis 1,5 mm, verwendet.
[0029] Liegen bei vorhandener Schwimmdachausführung keine Befestigungsmöglichkeiten für
die zweite Dichtmembran und die Andrückfedern am oberen Ende der Schwimmdach-Außenwand
vor, so kann die Andrückung der Sekundärdichtung sowohl von unterhalb als auch von
oberhalb der Sekundärdichtung erfolgen.
[0030] Zur Andrückung von oberhalb der Sekundärdichtung werden bevorzugt Blattfedern mit
U-förmiger Formgebung eingesetzt. Eine solche Andrückfeder greift mit dem Ende eines
kurzen Schenkels am oberen Ende der Sekundärdichtung an, während das Ende eines langen
Schenkels am oberen Rand des Schwimmdaches befestigt ist.
[0031] Die erste Dichtmembran und die zweite Dichtmembran können mittels beidseitig (an
beiden Enden) nutzbarer Gewinde-Bolzenteilen an der Außenwand der schwimmenden Abdeckung
befestigt werden. Hierzu wird die erste Dichtmembran an der der Behälterwand abgewandten
Seite des Gewinde-Bolzenteils befestigt und die zweite Dichtmembran wird an der der
Behälterwand zugewandten Seite des Gewinde-Bolzenteils befestigt.
[0032] In Umfangsrichtung des Behälters gesehen werden die Gleitbleche und die Stützbleche
an Blechteilen, die abgewinkelt sind, in kurzen Abständen vertikal geschlitzt, damit
die Gleitbleche und die Stützbleche spannungsfrei dem Radius der Behälterinnenwand
folgen können.
[0033] Die erste Dichtmembran und die zweite Dichtmembran können aufeinanderliegend am oberen
Rand des Schwimmdachs verklemmt werden, so dass die Verbindungsstellen minimiert werden
mit einer entsprechenden Verringerung des Montageaufwands und einer Verringerung der
zu dichtenden Bereiche.
[0034] Es ist auch eine Dichtungsanordnung vorgesehen, bei der das Gleitblech der Primärdichtung
am oberen Ende zur schwimmenden Abdeckung hin abgekantet ist, um die Dicke des Weichschaumelementes
der Sekundärdichtung zu überbrücken; daran anschließend deckt das Gleitblech das Weichschauelement
auf dessen zur schwimmenden Abdeckung hinweisenden Seite bis zu dem oberen Rand hin
ab und bildet damit gleichzeitig das Stützblech für die Sekundärdichtung.
[0035] Die Weichschaumplatten können in vorteilhafter Weise im sekundären Bereich der Gleit-
und Stützbleche vor den Gleit- und Stützblechen angeordnet werden, und die die Weichschaumplatten
umschließende Membran endet am oberen Ende des Gleitblechteils und ist dort mittels
Klemmleisten mit dem Gleitblech verklemmt.
[0036] Es ist auch vorgesehen, dass die Dichtungsanordnung eine Tertiärdichtung oberhalb
des Ringspalts aufweist, die mit der Sekundärdichtung behälterwandseitig verbunden
ist und durch eine U-förmige Andrückfeder gegen die Behälterwand gedrückt wird.
[0037] Bevorzugt wird als Tragsystem eine Tragschere eingesetzt, die einen sich von einem
Anlenkpunkt an der schwimmenden Abdeckung zu einem höher liegenden Anlenkpunkt an
dem Gleitblech der Primärdichtung erstreckenden Stützarm sowie einen Zugarm, der sich
von einem Anlenkpunkt an dem Stützarm zu einem höher liegenden Anlenkpunkt an der
schwimmenden Abdeckung erstreckt, aufweist. Der Anlenkpunkt des Zugarms an dem Stützarm
unterteilt diesen Stützarm in einen oberen ersten Stützarm-Abschnitt, der mit dem
Anlenkpunkt an dem Gleitblech verbunden ist, und in einen unteren zweiten Stützarm-Abschnitt,
der mit dem Anlenkpunkt an der schwimmenden Abdeckung verbunden ist, wobei die Länge
des ersten Stützarm-Abschnitts größer ist als die Länge des Zugarms. Durch diese Aufteilung
wird erreicht, dass die Dichtungsanordnung bei Verkleinerung der Ringspaltbreite eine
leichte Anhebung erfährt, die den Durchhang der den Ringspalt überbrückenden Dichtmembran
reduziert. Weiterhin wird bei Anwendung U-förmiger Andrückfedern an der sekundären
oder tertiären Dichtung die Schwingbewegung dieser Andrückfedern mit der Schwingbewegung
der gesamten Dichtungsanordnung angeglichen. Weitere Einzelheiten und Merkmale der
Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen
anhand der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt
Figur 1 eine erste Ausführungsform einer Dichtungsanordnung gemäß der Erfindung in
einer schematischen Schnittdarstellung,
Figur 2 eine weitere Dichtungsanordnung in einer zweiten Ausführungsform gemäß der
Erfindung in einer Darstellung entsprechend der Figur 1, Figur 3 eine dritte Ausführungsform
einer Dichtungsanordnung gemäß der Erfindung, die mit derjenigen der ersten Ausführungsform
vergleichbar ist, und
Figur 4 eine vierte Ausführungsform einer Dichtungsanordnung gemäß der Erfindung.
[0038] Die Dichtungsanordnungen, wie sie in den Figuren 1 bis 4 dargestellt und nachfolgend
beschrieben sind, sind allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet. Sie dienen zur
Abdichtung eines Ringspalts 9 zwischen der Behälterwand 2 eines vertikalen Rundbehälters
1, in dem eine Flüssigkeit 3 gelagert wird, und der Außenwand 8 einer auf der Flüssigkeit
3 schwimmenden Abdeckung 5. Der sich in den Rundbehälter 1 einstellende Flüssigkeitspegel
ist mit dem Bezugszeichen 4 bezeichnet. Die schwimmende Abdeckung 5, die auch als
Schwimmdach oder Schwimmdecke bezeichnet werden kann, besitzt einen unteren Boden
oder ein Bodenblech 6, einen oberen Boden oder ein Deckblech 7 sowie die Außenwand
8.
[0039] Die Dichtungsanordnung ist, abgesehen von den endlos den gesamten Umfang des Behälters
1 umlaufenden Dichtmembranen, aus mehreren, dem Innenumfang des Behälters 1 in Umfangsrichtung
zugeordneten Segmenten zusammengesetzt. Jedes Segment weist mindestens eine untere
Dichtung oder Primärdichtung 11 und eine obere Dichtung oder Sekundärdichtung 12 auf.
Primärdichtung 11 und Sekundärdichtung 12 sind entsprechend der Geometrie der Behälterwand
2 des Behälters 1 ringsegmentförmig gestaltet und übereinander angeordnet.
[0040] Die Primärdichtung 11 jedes Segments umfasst mindestens ein Gleitblech 13, während
die oberhalb der Primärdichtung 11 positionierte Sekundärdichtung 12 des Segments
mindestens ein Weichschaumelement 15 umfasst. Die Gleitbleche 13 sind in Umfangsrichtung
des Behälters 1 bzw. der Behälterwand 2 gesehen mit geringer gegenseitiger Überlappung
nebeneinander angeordnet und weisen an ihren unteren Enden jeweils eine Abkantung
13b zum Schwimmdach 5 hin auf. Die Gleitbleche 13 besitzen eine vertikale Höhe, die
etwa der Hälfte bis zwei Drittel der Höhe der Außenwand 8 des Schwimmdachs 5 entspricht.
[0041] Das Gleitblech 13 besteht aus dünnwandigem Stahlblech mit einer Dicke von 1 mm bis
1,5 mm.
[0042] Das Weichschaumelement 15 der Sekundärdichtung 12 ist auf seiner der Behälterwand
2 zugewandten Seite durch eine Dichtungsmembran 16 abgedeckt, während es auf seiner
der Behälterwand 2 abgewandten Seite bzw. auf der dem Schwimmdach 5 zugewandten Seite
durch ein Stützblech 14 abgedeckt ist, bei dem es sich ebenfalls um ein Stahlblech
entsprechend dem Material des Gleitblechs 13 handeln kann.
[0043] Primärdichtung 11 und Sekundärdichtung 12 der einzelnen Segmente der Dichtungsanordnung
10 werden durch Tragelemente 26 und Andrückelemente 28, 29 (Andrückfedern) getragen
und an die Behälterwand 2 des Rundbehälters 1 mit dem jeweiligen Gleitblech 13 und
der jeweiligen Dichtungsmembran 16 angedrückt.
[0044] In den verschiedenen Ausführungsformen der Dichtungsanordnung 10 der Figuren 1 bis
4 ist das Tragelement 26 als dreiarmige Tragschere ausgebildet, während die Andrückelemente
28, 29 als horizontal ausgerichtete Blattfedern ausgeführt sind, die vorzugsweise
U-förmig oder C-förmig gebogen sind.
[0045] Anhand der Figuren ist ersichtlich, dass die Primärdichtung 11 und die Sekundärdichtung
12 zumindest durch die Tragelemente 26 in einer definierten Höhe zu der maximal möglichen
Eintauchtiefe 4' bzw. dem sich normalerweise einstellenden Flüssigkeitsspiegel 4 so
gehalten werden, dass der obere Rand 17 der Primärdichtung 11 oberhalb der maximal
möglichen Eintauchtiefe 4' der schwimmenden Abdeckung 5 orientiert ist. Bei dieser
Positionierung der Primärdichtung 11 und der Sekundärdichtung 12 ist zu berücksichtigen,
dass sich die maximal mögliche Eintauchtiefe 4' unter Berücksichtigung von zusätzlichen,
umweltbedingten Flächenlasten, wie beispielsweise Schneelasten und Lasten durch Niederschlagswasser,
sowie der möglichen niedrigsten Dichte der Lagerflüssigkeit, ergibt. Hierdurch ist
gewährleistet, dass nur die Primärdichtung 11 und somit deren an der Behälterwand
2 anliegendes Gleitblech 13 in die Flüssigkeit eindringt, so dass die durch das eingesetzte
Weichschaumelement 15 wesentlich empfindlichere Sekundärdichtung 12 außerhalb der
Flüssigkeit 3 gehalten wird.
[0046] Im Übergangsbereich zwischen Primärdichtung 11 und Sekundärdichtung 12 sind der obere
Rand 13a des Gleitblechs 13 der Primärdichtung 11 und/oder das Stützblech 14 der Sekundärdichtung
12, das das Polsterelement 15 abdeckt, abgekantet und miteinander verschraubt, wie
dies in den Figuren 1, 2 und 4 dargestellt ist, oder diese Abkantung ist in das Blech
eingeformt, wenn das Gleitblechteil 13 der Primärdichtung 11 und das Stützblechteil
14 der Sekundärdichtung 12 aus einem Blech zusammenhängend ausgebildet sind.
[0047] Als weitere Dichtmaßnahme zum Abdichten des Ringspalts 9 sind eine erste Dichtmembran
21 und eine zweite Dichtmembran 20 vorgesehen, die einteilig den gesamten Umfang des
Behälters 1 umfassen. Die erste Dichtmembran 21 überspannt den Ringspalt 9 von dem
oberen Ende der Sekundärdichtung 12 bis zu dem oberen Rand 22 der schwimmenden Abdeckung
5. Sie ist an der Sekundärdichtung 12 an einer oberen Abkantung 19 des Stützblechs
14 mittels einer Klemmleiste 19a und Schraubelementen 19b abgedichtet befestigt. An
der schwimmenden Abdeckung 5 ist diese erste Dichtmembran 21 an dem oberen Ende 22
der Außenwand 8, das über die Fläche des Deckblechs 7, in vertikaler Richtung gesehen,
vorsteht, durch Gewindebolzen 24 auf der Innenseite des oberen Endes und mittels Klemmprofil
25 abgedichtet verschraubt. Durch diese erste Dichtmembran 21 wird Niederschlagswasser,
das auf den Bereich zwischen Behälterinnenwand und Abdeckung 5 auftrifft, zu dem Deckblech
7 der Abdeckung 5 hin abgeleitet.
[0048] Die zweite Dichtmembran 20 ist einerseits an der Übergangsstelle zwischen Primärdichtung
11 und Sekundärdichtung 12 im Bereich der Abkantungen 17 und andererseits an dem oberen
Ende 22 der schwimmenden Abdeckung 5 befestigt. Während die erste Dichtmembran 21
auf der Innenseite des oberen Endes der Außenwand 8 der Abdeckung 5 befestigt ist,
ist die zweite Dichtmembran 20 auf der Außenseite dieses Endes 22 durch Gewindebolzen
23 und Klemmprofile 25', die sich an dieser Außenseite befinden, verschraubt. Für
die Befestigung der zweiten Dichtmembran 20 an der Abkantung 17 bzw. 17a kann eine
Verschraubung 18 verwendet werden, mit der auch das Gleitblech 13 der Primärdichtung
11 und das Stützblech 14 der Sekundärdichtung 12 miteinander verbunden sind. Die jeweiligen
Tragelemente 26 umfassen ein Führungsteil 26a, beispielsweise eine U-Schiene, die
sich, beginnend am unteren Ende der Außenwand 8 der schwimmenden Abdeckung 5 im Bereich
des Bodenblechs 6, etwa über die halbe Höhe der Abdeckung 5 erstreckt. Das Tragelement
26 umfasst weiterhin ein Zugteil bzw. einen Zugarm 26c und ein Stützteil bzw. einen
Stützarm 26d. Das Zugteil 26c ist schwenkbar mit seinem einen Ende an dem oberen Ende
des Führungsteils 26a (Anlenkpunkt 26h) und schwenkbar mit seinem anderen Ende in
etwa der Mitte des Stützteils 26d verbunden (Anlenkpunkt 26i); durch den Anlenkpunkt
26i wird das Stützteil in einen ersten Abschnitt 26e und einen zweiten Abschnitt 26f
unterteilt. Das Stützteil 26d ist mit seinem anderen Ende schwenkbar und verschiebbar
in einem vertikalen Schlitz 26b geführt (Anlenkpunkt 26g) und ist mit seinem anderen
Ende schwenkbar an einem Lagerbock 27 befestigt (Anlenkpunkt 26h). Der Lagerbock 27
und somit der Angriffspunkt des Stützteils 26d des Tragelements 26 befindet sich im
Bereich der oberen Hälfte der Höhe des Gleitblechs 13.
[0049] Durch den scherenartigen Aufbau des Tragelements 26 werden Primärdichtung 11 1 und
Sekundärdichtung 12 auch bei sich verändernder Breite des Ringspalts 9 sicher in einer
vorgegebenen Höhe zu der schwimmenden Abdeckung 5 gehalten, während die Andrückfeder
28, die der Primärdichtung 11 zugeordnet ist, und die Andrückfeder 29, die der Sekundärdichtung
12 zugeordnet ist, einen ausreichenden Druck auf die Primärdichtung 11 und die Sekundärdichtung
12 ausüben, so dass diese dichtend an der Behälterinnenwand 2 anliegen.
[0050] Während die Andrückfeder 28 das Gleitblech 13 nahe des Flüssigkeitsspiegels 4 gegen
die Behälterwand 2 drückt, ist die Andrückfeder 29 für die Sekundärdichtung 12 an
dem höchstmöglichen Punkt an dem oberen Ende der Außenwand befestigt.
[0051] Es sollte darauf geachtet werden, dass die Gleitbleche 13 mit einer Höhe von 100
mm bis 150 mm in die Flüssigkeit 3 eintauchen. Vom oberen Ende 13a des Gleitblechs
13 bis zum höchstmöglichen Flüssigkeitsspiegel 4' sollte mindestens ein Sicherheitsabstand
von 100 mm vorgesehen sein. Die Höhe der Sekundärdichtung 12 wird durch die zulässige
Gesamtbauhöhe der Dichtungsanordnung 10 begrenzt.
[0052] Wie aus den Figuren ersichtlich ist, überragt die Sekundärdichtung 12 das obere Ende
22 der Abdeckung 5 im Fall der dargestellten, zweifachen Abdichtung (primär und sekundär)
des Ringspalts 9 zwecks Ableitung der Niederschläge zum Schwimmdach 5 hin. Falls eine
zusätzliche Tertiärdichtung 60, die nur in Figur 4 dargestellt ist, oberhalb der Sekundärdichtung
12 zum Einsatz kommt, kann die Sekundärdichtung 12 eine geringere Bauhöhe aufweisen,
so dass die GesamtBauhöhe des Dichtsystems begrenzt wird. Im Falle der dargestellten
Zweifachabdichtung mit Primärdichtung 11 und Sekundärdichtung 12 sollte die Höhe der
Sekundärdichtung 12 etwa 1/3 bis 1/2 der gesamten Höhe der Dichtungsanordnung 10 aufweisen.
[0053] In Figur 1 ist in unterbrochener Linie, mit dem Bezugszeichen 20' bezeichnet, eine
weitere Positionierungsmöglichkeit der zweiten Dichtmembran 20 dargestellt. In diesem
Fall wird das Ende der zweiten Dichtmembran 20 nicht an dem oberen Ende der Außenwand
8 befestigt, sondern über Befestigungselemente 23', die etwa auf halber Höhe der Außenwand
8 angeordnet sind. Diese Position der zweiten Dichtmembran 20' sollte dann eingesetzt
werden, wenn durch ein früheres Dichtsystem Gewindebolzen an betreffender Stelle vorhanden
sind, während die Position der Dichtmembran 20 dann zu bevorzugen ist, wenn nur Befestigungsmöglichkeiten
am oberen Schwimmdachende angeboten werden.
[0054] Die Vorteile der Dichtungsanordnung, wie sie in Figur 1, allerdings auch in den weiteren
Figuren 2 bis 4, dargestellt ist, sind darin zu sehen, dass bei Vorhandensein einer
Sekundärdichtung 12 mit vertikal großem Weichstoffkörper 15 sowie einer weiteren Dichtmembran
im Ringspalt eine Reduzierung der Emissionen aus dem Ringspalt etwa auf ein Drittel
der Werte ohne diese Mittel erreicht werden.
[0055] Sofern in der vorliegenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Figuren 1 bis
4 Bauteile zu einer Ausführungsform beschrieben sind, so können diese Ausführungen
in analoger Weise auf die entsprechenden Bauteile der anderen Ausführungsformen übertragen
werden, auch wenn diese Bauteile nicht nochmals anhand der anderen Ausführungsformen
beschrieben sind.
[0056] In Figur 2 ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung dargestellt,
die sich für den Einbau in einem Festdachtank mit Innenschwimmdecke eignet, wobei
eine Innenschwimmdecke üblicherweise eine erheblich geringere Bauhöhe aufweist als
ein externes Schwimmdach. Sie unterscheidet sich gegenüber der Ausführungsform der
Figur 1 in Bezug auf das Tragelement 26 und die Befestigung der ersten Dichtmembran
21 an der schwimmenden Abdeckung 5.
[0057] Das Tragelement 26 der Figur 2, das ebenso wie die Trageanordnung der Figur 1 das
Führungsteil 26a mit dem vertikalen Schlitz 26b, das Zugteil 26c und das Stützteil
26d sowie den Lagerbock 27 an der Primärdichtung 11 umfasst, ist gegenüber dem Tragelement
26 der Figur 1 dahingehend modifiziert, dass das Führungsteil 26a nur mit der oberen
Hälfte seiner Länge an der Außenwand 8 der Abdeckung 5 befestigt ist, so dass die
untere Hälfte, in der vertikalen Richtung gesehen, nach unten über das Bodenblech
6 vorsteht. Die Teile des Tragelements 26 können hierdurch zwecks Höheneinsparung
tief in die Flüssigkeit eintauchen. Auch bei dieser Ausführungsform befindet sich
der Lagerbock 27 oberhalb des Flüssigkeitsspiegels 4 der Behälterflüssigkeit 3, und
die Primärdichtung 11 wird so durch das Tragelement 26 gehalten, dass sich das obere
Ende der Primärdichtung 11 und damit auch die sich daran anschließende Sekundärdichtung
12 oberhalb des Flüssigkeitspegels 4 befinden; auch bei dieser Ausführungsform ist
somit sichergestellt, dass keine Teile der Sekundärdichtung 12 in die Flüssigkeit
3 eintauchen.
[0058] Ein weiterer Vorteil der Ausführungsform der Figur 2 ist die geringere Bauhöhe der
Dichtungsanordnung 10. Sie eignet sich somit für niedrigste Bauhöhen der schwimmenden
Abdeckung.
[0059] Die Befestigung der ersten Dichtmembran 21 erfolgt bei der Ausführungsform der Figur
2 an einem horizontalen Flanschring, der zur Behältermitte zeigt, und die zweite Dichtmembran
20 ist über ein Klemmprofil, das mit dem Bezugszeichen 25' bezeichnet ist, am vertikalen
oberen Ende der Außenwand 8 befestigt. Der horizontale Flanschring 31 dient hier zur
Aussteifung der Außenwand 8.
[0060] Die Ausführungsform, wie sie in Figur 3 dargestellt ist, entspricht im Wesentlichen
dem Aufbau der Figur 1, allerdings mit einer zusätzlichen, U-förmig oder S-förmig
gebogenen Andrückfeder 50 sowie einer weiteren horizontal ausgerichteten Blattfeder
51, die im oberen Bereich des Gleitblechs 13 angeordnet ist. Die Andrückfeder 50 besitzt
einen kurzen Schenkel 53 und einen langen Schenkel 54, wobei der kurze Schenkel 53
am oberen Ende der Sekundärdichtung 12 angreift und der lange Schenkel 54 am oberen
Rand der Abdeckung 5 befestigt ist. Die Andrückfeder 50, die erste Dichtmembran 21
und die zweite Dichtmembran 20 sind über dieselben Schraubelemente 33 an dem horizontalen
Flansch 31 befestigt. Mit diesen zusätzlichen Andrückfedern 50 und 51 wird erreicht,
dass die Sekundärdichtung 12 ausreichend Andruck erfährt, obgleich für eine horizontal
gerichtete Andrückfeder 29 am oberen Ende der Außenwand 8 keine Befestigungsmöglichkeit
besteht.
[0061] Bei der Ausführung nach Fig. 3 mit übereinander liegenden Dichtmembranen 20 und 21
wird eine Andrückfeder 50 erforderlich. Über der Sekundärdichtung 12 ist mittels Schrauben
19b und Klemmprofil 19a sowohl die Primärschürze 21 als auch ein Wasserabstreifer
55 mit der oberen Abkantung 19 des Stützbleches 14 verklemmt. Die Andrückfeder 50
sichert eine ausreichende Andrückung des Wasserabstreifers 55 gegen die Behälterwand
2.
[0062] Die Ausführungsform, wie sie in Fig. 4 dargestellt ist, zeigt eine zu einer Einheit
verbundene Dreifachdichtung, bestehend aus einer Primärdichtung 11 und einer Sekundärdichtung
12, entsprechend Fig. 1, sowie einer Tertiärdichtung 60, die mit der darunter angeordneten
Zweifachdichtung 11, 12 durch ein starres Verbindungselement 62 behälterwandseitig
gekoppelt ist.
[0063] Die Tertiärdichtung 60 wird durch eine U-förmig bzw. S-förmig gebogene Andrückfeder
50 gegen die Behälterwand 2 gedrückt.
[0064] Die Vertikalkräfte (Reibungskräfte) aller drei Dichtungsstufen werden von dem einen
Tragelement 26 aufgenommen. Die starre und sichere Verbindung der Sekundärdichtung
12 mit der Tertiärdichtung 60 ist durch die miteinander angeglichene Schwingbewegung
des Tragelementes 26 und der Andrückfeder 50 möglich.
[0065] Die zulässige Gesamtbauhöhe der Dichtungsanordnung 10 wird durch die erforderliche
oder vorhandene Höhe der Schaumwand 70, dimensioniert für eine sichere Überdeckung
der Dichtungsanordnung mit Löschschaum im Brandfall, bestimmt. Hierdurch kann es erforderlich
sein, die Bauhöhe der Sekundärdichtung 12 zu begrenzen.
[0066] Die Tertiärdichtung 60 weist ebenfalls ein mit Weichschaumelementen 65 gefülltes
Polsterelement 65 auf und ist ebenfalls mit einer den Ringspalt 9 überspannenden Dichtmembran
61 ausgestattet.
1. Dichtungsanordnung für den Ringspalt (9) zwischen der Behälterwand (2) eines für eine
Flüssigkeit (3) bestimmten vertikalen Rundbehälters (1) und einer Außenwand (8) einer
schwimmenden Abdeckung (5) mit mindestens einer in Umfangsrichtung der Behälterwand
(2) verlaufenden Primärdichtung (11), die mindestens ein Gleitblech (13) umfasst,
mindestens einer oberhalb der Primärdichtung (11) positionierten und in Umfangsrichtung
der Behälterwand (2) verlaufenden Sekundärdichtung (12), die mit der Primärdichtung
(11) behälterwandseitig verbunden ist und mindestens ein von einer Dichtungsmembran
(16) behälterwandseitig abgedecktes Weichschaumelement (15) umfasst, mindestens einem
Tragsystem (26, 26a - 26f) und mindestens einem Andrückelement (28), die an der Außenwand
(8) der schwimmenden Abdeckung (5) befestigt sind, wobei die Primärdichtung (11) und
die Sekundärdichtung (12) durch das mindestens eine Tragsystem (26, 26a - 26f) in
einer definierten Höhe zum Flüssigkeitsspiegel (4, 4') gehalten werden, und mindestens
einer ersten Dichtmembran (21), die den Ringspalt (9) von dem oberen Ende (19) der
Sekundärdichtung (12) zu einem oberen Rand (22) einer schwimmenden Abdeckung (5) überspannt,
dadurch gekennzeichnet, dass die Bauhöhe der Sekundärdichtung (12) mindestens die Hälfte der Bauhöhe des Gleitblechs
(13) der Primärdichtung (11) misst, dass das mindestens eine Tragsystem (26, 26a -
26f) an dem Gleitblech (13) der Primärdichtung (11) angreift und die Primärdichtung
(11) so hält, dass deren oberer Rand (17) unmittelbar oberhalb der maximal möglichen
Eintauchtiefe (4, 4') der schwimmenden Abdeckung (5) orientiert ist, dass in dem Bereich
des Ringspalts (9) zwischen der Sekundärdichtung (12) und der Außenwand (8) der schwimmenden
Abdeckung (5) eine zweite Dichtmembran (20, 20') angeordnet ist und dass die Sekundärdichtung
(12) durch ein weiteres Federelement (29, 50) angedrückt wird, das am oberen Ende
(22) der schwimmenden Abdeckung (5) befestigt ist.
2. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragsystem (26) mehrere Tragelemente (26a bis 26f) umfasst, die in der unteren
Hälfte in Bezug auf die Höhe der Außenwand (8) der schwimmenden Abdeckung (5) angeordnet
sind.
3. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Dichtmembran (20; 20') an der Übergangsstelle zwischen Gleitblech (13)
der Primärdichtung (11) und der Sekundärdichtung (12) mit ihrem einen Ende dichtend
verklemmt ist und andererseits mit ihrem anderen Ende an der Außenwand (8) der schwimmenden
Abdeckung (5) dichtend verklemmt ist.
4. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Dichtmembran (20) schwimmdachseitig am oberen Rand (22) der Außenwand
(8) der schwimmenden Abdeckung (5) verklemmt ist.
5. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Dichtmembran (20') schwimmdachseitig etwa auf halber Höhe an der Außenwand
(8) der schwimmenden Abdeckung (5) verklemmt ist.
6. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass am oberen Ende der Außenwand (8) der schwimmenden Abdeckung (5), zwischen der ersten
Dichtmembran (21) und der zweiten Dichtmembran (20, 20') angeordnet, ein Federelement
(29) befestigt ist, das die Sekundärdichtung (12) gegen die Behälterwand (2) drückt.
7. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitblech (13) im oberen Bereich bis zur oberen Kante an der Behälterwand (2)
anliegt und auf der der Behälterwand (2) abgewandten Seite Gewindebolzen (18) aufweist.
8. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Weichschaumelement (15) der Sekundärdichtung (12) auf dessen von der Behälterwand
(2) abgewandten Seite von einem Stützblech (14) abgedeckt ist, das sich am unteren
Ende durch eine erste Abkantung (17) zur Behälterwand hin und durch eine zweite Abkantung
(17a) zur Senkrechten flach (eben) gegen das obere Ende (13a) des Gleitblechs (13)
anlegt.
9. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei von der zweiten Dichtmembran (20, 20'), der ersten Dichtmembran (21)
sowie der Dichtungsmembran (16) aus einem Zuschnitt gebildet sind.
10. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Dichtmembran (21) und die zweite Dichtmembran (20) mittels Gewinde-Bolzenteilen
(23, 24) an der Außenwand (8) der schwimmenden Abdeckung (5) befestigbar sind, wobei
die erste Dichtmembran (21) an der der Behälterwand (2) abgewandten Seite des Gewinde-Bolzenteils
(24) befestigt ist und die zweite Dichtmembran (20) an der der Behälterwand (2) zugewandten
Seite des Gewinde-Bolzenteils (23) befestigt ist.
11. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Dichtmembran (21) und die zweite Dichtmembran (20) aufeinanderliegend am
oberen Rand der schwimmenden Abdeckung (5) verklemmt sind.
12. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine U-förmig gebogene Andrückfeder (50) an der Sekundärdichtung (12) angreift, die
einen kurzen Schenkel (53) und einen langen Schenkel (54) aufweist, wobei der kurze
Schenkel (53) am oberen Ende der Sekundärdichtung (12) angreift und der lange Schenkel
(54) am oberen Rand der schwimmenden Abdeckung (5) befestigt ist.
13. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Tertiärdichtung (60) oberhalb des Ringspalts vorgesehen ist, die mit der Sekundärdichtung
(12) behälterwandseitig verbunden ist und durch eine U-förmige Andrückfeder (50) gegen
die Behälterwand (2) gedrückt wird.
14. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass als Tragsystem (26) eine Tragschere (26a - 26f) eingesetzt ist, die einen sich von
einem Anlenkpunkt (26g) an der schwimmenden Abdeckung (5) zu einem höher liegenden
Anlenkpunkt (26h) an dem Gleitblech (13) der Primärdichtung (11) erstreckenden Stützarm
(26d) sowie einen Zugarm (26c), der sich von einem Anlenkpunkt (26i) an dem Stützarm
(26d) zu einem höher liegenden Anlenkpunkt (26k) an der schwimmenden Abdeckung (5)
erstreckt, aufweist, wobei der Anlenkpunkt (26i) des Zugarms (26c) an dem Stützarm
(26d) diesen Stützarm (26d) in einen oberen ersten Stützarm-Abschnitt (26e), der mit
dem Anlenkpunkt (26h) an dem Gleitblech (13) verbunden ist, und in einen unteren zweiten
Stützarm-Abschnitt (26f), der mit dem Anlenkpunkt (26g) an der schwimmenden Abdeckung
(5) verbunden ist, unterteilt, wobei die Länge des ersten Stützarm-Abschnitts (26e)
größer ist als die Länge des Zugarms (26c).