DE3525581A1

DE3525581A1 - Tank-auskleidungs-system

Info

Publication number: DE3525581A1
Application number: DE19853525581
Authority: DE
Inventors: William W Norton
Original assignee: Culligan International Co
Current assignee: Culligan International Co
Priority date: 1984-04-02
Filing date: 1985-07-17
Publication date: 1987-01-29
Also published as: GB8517219D0; BE902859A; GB2177445A; DE3525581C2; GB2177445B; US4537329A

Description

Die Erfindung bezieht sich als ganzes auf ein neuartiges System, in Tanks Plastikauskleidungen mit vorgeformter Gestalt anzubringen, die Flanschen, Armaturen und andere durch die Tankwand gehende Durchführungen umgeben.

Bekanntlich sind beispielsweise Metalltanks und Metallkessel bei einer längeren Benutzungszeit der Korrosion und anderer Abnutzung ausgesetzt. Tanks beispielsweise für die Wasseraufbereitung hatten Auskleidungen, die (1) aus einer gestrichenen Innenwand, (2) aus Gummi, der für eine vollständige Auskleidung vor Ort aufgetragen wurde, oder (3) aus Vinyl-Folien-Material bestanden. Normalerweise wird, wenn ein Wasseraufbereitungstank viele verflanschte Ausnehmungen und Handgriffe aufweist, die Innenwand entweder gestrichen oder mit Gummi beschichtet. Die Vinyl- Auskleidung wird nur bei Kesseln mit einem einfachen Auslaß verwendet. Normalerweise wird die Vinyl-Auskleidung hergestellt aus Folienware, die so zugeschnitten und geformt wird, daß sie sich an die Innenwand des Kessels anlegt. Die Fugen werden dann mit Hilfe eines bekannten Verfahrens, wie beispielsweise HF-Schweißen - beschrieben in der US-PS 31 59 306 - oder ein Auflösungsverfahren oder eine Impulsverschweißung abgedichtet. Das Vinyl haftet infolge des Unterdrucks, der zwischen der Auskleidung und der Kesselwand erzeugt wird. Bei einigen Ausführungsbeispielen wird auch Klebstoff zum Unterstützen oder Garantieren der Haftung verwendet.

An unregelmäßige Ausnehmungen, beispielsweise an Mannlöcher, können Folienauskleidungen ohne starke Faltenbildung nicht angepaßt werden. Bei der Wartung verursachen Falten in der Tankauskleidung Beschädigungen und Risse dort, wo Druck ausgeübt wird. Eine an sich vorteilhafte Vinyl-Auskleidung war infolgedessen dort nicht anwendbar, wo der Tank wie üblich zahlreiche Durchführungen aufwies.

Zusammenfassung des Erfindungsgedankens

Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, die Verwendung von Schutzauskleidungen für Tanks und Kessel mit einer Ausnehmung oder mehreren Ausnehmungen oder Durchführungen zu ermöglichen.

Bei der Erfindung werden vorteilhaft formanpassungsfähige und daher eng anliegende Formteile zum Abdecken der Flanschen oder anderer Bauteile an Durchführungen durch die Seitenwände befestigt.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist das Schaffen eines eng anliegenden Sitzes zwischen einem anliegenden Teil und der geometrischen Form der Ausnehmung durch einen Tank oder einen Kessel.

Ein Vorteil der Erfindung ist weiter, daß sie eine verbesserte Befestigung eines anliegenden Formteils an einen Flansch oder einen anderen Teil einer Durchführung durch einen Kessel oder Behälter schafft.

Diese und andere Vorteile werden gemäß der Erfindung dadurch erhalten, daß eine Plastik-Tankauskleidung mit einer vorgeformten Armatur oder mehreren davon angepaßt beispielsweise an Ausnehmungen mit Flanschen oder Mannlöchern vorgesehen ist. Das vorgeformte Formteil wird aus einem Vinylharz oder einem ähnlichen Material, wie beispielsweise Plastisol, hergestellt. Sie wird eng an die Durchführung durch eine Kesselwand angepaßt und bildet einen weichen Übergang zur Vinyl-Auskleidung ohne Runzeln oder Falten oder ein ungleichmäßiges Anliegen.

Zeichnung

Weitere Vorteile der Erfindung und daraus entstehende zusätzliche zugehörige Merkmale und Vorteile werden in der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung und in den beigefügten Zeichnungen erläutert, wobei gleiche Bezugszeichen einander entsprechende Teile bezeichnen.

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Kessels, der innen mit Vinyl ausgekleidet ist und einen erfindungsgemäßen anliegenden Kragen aufweist.

Fig. 2 ist eine schematische Teilansicht des Kragens der Erfindung, teilweise geschnitten längs der Linie 2-2 von Fig. 1.

Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht des Kragens der Erfindung, wobei Teile weggebrochen und Teile im Schnitt gezeigt sind.

Fig. 4 ist eine teilweise geschnittene Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung mit einer mechanischen Verbindung des Kragens mit einem Kesselflansch.

Fig. 5 ist eine schematische Teilansicht - teilweise im Schnitt - des Kragens von Fig. 2 mit einer Verschweißung.

Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht eines Kessels ähnlich Fig. 1, aber oben mit einem anliegenden Kragen.

Fig. 7 ist ein vergrößerter Querschnitt durch den Kragen entlang der Linie 7-7 von Fig. 6.

Fig. 8 ist ein ähnlicher Querschnitt eines anderen Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

In Fig. 1 ist ein typischer Druckkessel oder Tank gezeigt und als ganzes mit dem Bezugszeichen 2 bezeichnet. Er weist eine oder mehrere Durchführungen wie beispielsweise Mannlöcher durch die Tankaußenwand 6 auf. Die Durchführung 4 umfaßt eine Hülse oder einen Zylinder, der irgendeine gleichmäßige oder ungleichförmige Gestalt aufweisen kann, mit einem neuen zylindrischen oder anderen Querschnitt. Die Innenwand des Tanks 2 ist zum Schutz gegen Korrosion und andere Beschädigungen beim Lagern von verschiedenen Flüssigkeiten mit einer Vinyl-Plastik-Auskleidung ausgekleidet. Die Fugen der Auskleidung können in bekannter Weise mit Hilfe einer HF-Schweißung, verschiedenen Lösungsmitteln, Klebeverfahren oder Impulsschweißung abgedichtet werden. Die Auskleidung haftet an der Kesselwand wegen eines Unterdrucks, der zwischen dem Folienmaterial und der Kessel-Innenfläche besteht. Falls gewünscht, kann auch ein Klebemittel verwendet werden, um die Haftung zu garantieren. Obwohl die Auskleidung 8 beim Ausführungsbeispiel aus Vinylware besteht, können im Rahmen der Erfindung andere geeignete Auskleidungen benützt werden.

In den Fig. 1 und 2 kann die Ausnehmung der Durchführung 4 durch die Seitenwand des Zylinders 2 mit einem konventionellen Deckel 10 versehen werden, der im Tankinnern mit Hilfe einer Bolzenanordnung 12 festgehalten wird. Die Bolzenanordnung 12 hat ein Gewindeende, das sich durch einen Bügel 14 erstreckt. Das innere Ende der Bolzenanordnung weist eine Verbreiterung 16 auf, das unverlierbar in einem Armteil 18 zum Festhalten des Deckels 10 gehalten wird.

Wie man aus Fig. 2 sieht, ist der Zylinder 4, der die Durchführung bildet, als Ganzes umgeben von einem noch formanpassungsfähigen, eng anliegenden Kragen, der einen wirksamen Fortsatz der Auskleidung 8 über die Durchführung hinweg bildet. Wie man in Fig. 3 sieht, ist der Kragen 20 ein einheitliches einstückiges Teil mit einer zentrischen Ausnehmung 21. Der Kragen 21 ist als eng anliegendes Teil aus irgendeinem Vinyl oder einem ähnlichen Elastomer wie Plastisol ausgebildet und weist einen runden, ovalen oder anderen ähnlichen Querschnitt auf, der eng an die Gestalt der Kesselarmatur angepaßt ist. Der Kragen 20 kann in bekannter Weise beispielsweise durch Heißtauchen, Streckformen, Spritzgießen oder Preßformen hergestellt sein. Bei bestimmten Gußverfahren wird der Kragen 20 mit einem konstanten Querschnitt hergestellt, und der Teil 21′ wird über den Umfang des Kragens egalisiert.

Die Form des Kragens 20 bildet einen dichten Überzug über jede unregelmäßige Ausnehmung durch den Tank. Weiter ist in Fig. 3 gezeigt, daß der Kragen 20 innen einen Hohlraum besitzt, der durch ein U-förmiges Teil 22 mit den ringförmigen Wänden 22 a und 22 b und der oberen Wand 22 c gebildet wird. In der egalisierten Form erstreckt sich der Außenrand des Kragens 24, wie man sieht, nach außen von der Wand 22 c weg und bildet einen Flansch 24, der an der Vinyl-Auskleidung 8 befestigt ist. Der Außenrand des Kragens erstreckt sich von der Wand 22 a weg und bildet in der egalisierten Form des Kragens einen Außenflansch 26.

In Fig. 2 umgibt der Kragen 20 die zylindrische Durchführung 4. Der U-förmige Teil des Kragens ist so angeordnet, daß die Wand 22 a die ringförmige Innenwand der Durchführung 4 bedeckt und die Wände 22 b und 22 c über dem inneren Teil der Durchführung sowie innerhalb des Kessels 2 über ihrer äußeren Oberfläche liegen. Der Flansch 24 wird an der Auskleidung 8 mit Hilfe einer HF-Schweißung oder einem Lösungsverfahren befestigt und wird einstückig mit der Auskleidung. Der äußere Flansch 26 liegt eng an die Außenfläche des Durchführungszylinders 4 an. Die Endflächen 28 des Bügels 14 stützen sich gegen einen Teil des Flanschs 26 ab und halten so den Deckel 10 fest.

Wie in Fig. 4 gezeigt, kann der Kragen alternativ die Durchführung 4 nur teilweise bedecken. Zusätzlich kann in Fig. 4 auf der Wand 22 b des Kragens 20 ein umlaufender oder geteilter Fortsatz 29 vorgesehen und in eine entsprechende Nut 29′ in der Durchführung, beispielsweise am inneren Rand des Flanschs, eingeschoben werden. Eine solche mechanische Befestigung des Kragens 20 ist besonders vorteilhaft, weil die Vinyl-Auskleidung während der Zeit, da sie aufgebracht wird, verankert wird.

In Fig. 5 ist als ein wahlweiser Zusatz eine Dichtung 30 aus Plastikmaterial, beispielsweise aus einem Elastomer, zwischen die Wand 22 b und den Deckel 10 gelegt, um ein unerwünschtes Kaltfließen des Vinyls aufgrund des Drucks im Kessel 2 und auch des durch den Deckel 10 ausgeübten Drucks zu verhindern. Man hat herausgefunden, daß eine Dichtung 30 eine Kaltverformung zu verhüten hilft und die Materialstärke zwischen dem Deckel und dem Flansch erhöht.

In Fig. 6 hat der Tank 2 eine obere Ausnehmung 34 in der Tankwand 6, wie es näher in den Fig. 7 und 8 gezeigt ist. In Fig. 7 ist ein Metallring 36 durch geeignete Befestigungsmittel 38, beispielsweise Lötmittel, an der oberen Wand 6 des Metalltanks 2 befestigt. Man sieht, daß sich der Metallring 36 an der Ausnehmung im Tank 6 vom Tank 6 aus nach außen erstreckt. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 7 umfaßt der Kragen 22 einen Flansch 24, eine daran angrenzende und im wesentlichen senkrecht darauf stehende Wand 40 und eine daran angrenzende und im wesentlichen zur ersten Wand 40 senkrecht verlaufenden zweiten Wand 42. Der Flansch 44 ist mit der Vinyl-Auskleidung 8 im Ausführungsbeispiel der Fig. 7 in der gleichen Weise wie der Flansch 24 im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 4 angeschlossen. Die erste Wand 40 erstreckt sich vom Tank aus nach außen in der Richtung der Achse der Ausnehmung 34, wobei die erste Kragenwand 40 im wesentlichen parallel zur Achse der Tankausnehmung 34 verläuft. Die zweite Kragenwand 42 verläuft im wesentlichen parallel zum Kragenflansch 24. Man sieht, daß der Flansch 24, die erste Wand 40 und die zweite Wand 42 einem im großen ganzen U-förmigen Querschnitt haben. Die zweite Wand 42 ist kraftschlüssig mit dem Metallteil 36 mit Hilfe von Bolzen 44 verbunden, die sich durch einen Abstandsring 46, durch eine kreisförmige Öffnung 48 in der zweiten Wand 42 und in ein Gewindeloch 50 im Metallteil 36 erstrecken. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind sechs Bolzen 44 vorgesehen, die alle so wie gerade beschrieben befestigt sind.

In der oben beschriebenen Weise ist der Flansch 24 mit der Vinyl-Auskleidung 8 verbunden. Die erste Wand 40 und die zweite Wand 42 liegen eng am Metallteil 36 an. Dadurch wird ein enger Sitz zwischen der Vinyl-Auskleidung 8 und dem Metallteil 36 garantiert.

Eine ähnliche, aber abgewandelte, Anordnung ist in Fig. 8 gezeigt. Das Metallteil 36′ umfaßt hier eine Ausstülpung der Tankwand 6, die sich senkrecht zur Tankwand 6 und parallel zur Achse der Ausnehmung 34 erstreckt. Ein Metallring 32 ist am Metallteil 36′ befestigt, wobei der Metallring 32 eine Anzahl von Gewindelöchern 54 zur Aufnahme von Bolzen 44 aufweist. Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 6 ist der Kragen 22 ähnlich dem Kragen 22 von Fig. 7. Er umfaßt einen Flansch 24, eine erste Wand 40 und eine zweite Wand 42. Die zweite Wand 42 weist eine Anzahl von Öffnungen zur Aufnahme von Bolzen 44 auf, die sich durch den Abstandsring 46 wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 erstrecken.

Ein Flansch 24 ist an der Vinyl-Auskleidung 8 in der gleichen Weise verbunden wie oben beschrieben. Der Kragen 24 liegt somit beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 eng an das Metallteil 36′ und den Ring 52 an und garantiert einen dichten Satz zwischen der Vinyl-Auskleidung 8 dem Metallteil 36 mit dem Metallring 52.

Die Erfindung wurde unter Bezug auf bevorzugte Ausführungsbeispiele beschrieben. Fachleute können zahlreiche Änderungen vornehmen und Bauteile durch gleichwertige Teile ersetzen, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Zusätzlich können viele Abwandlungen vorgenommen werden, um die Lehren der Erfindung an spezielle Situationen oder Materialien anzupassen, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Die Erfindung ist daher nicht eingeschränkt auf die speziellen Ausführungsbeispiele, die als die beste Weise angesehen wurden, die Erfindung auszuführen. Vielmehr schließt die Erfindung alle Ausführungsbeispiele ein, die in den Rahmen der beigefügten Ansprüche fallen.

Claims

1. Tank-Auskleidungs-System, gekennzeichnet durch
- einen Tank, dessen Wand mit einer Ausnehmung versehen ist,
- eine Folienauskleidung, die an der Innenoberfläche der Wand haftet und eine Ausnehmung aufweist, die mit der Ausnehmung in der Tankwand fluchtet,
- ein Metallteil, das sich an der Ausnehmung der Tankwand aus dem Tank nach außen erstreckt,
- einen Kragen mit einem Flansch, einer ersten Wand, die im wesentlichen senkrecht zum Flansch verläuft, und einer zweiten Wand, die im wesentlichen senkrecht zur ersten Wand verläuft,
- Mittel zum Verbinden des Kragenflanschs mit der Plastikfolie in der Umgebung der Ausnehmung,
- ein enges Anliegen der ersten Wand und der zweiten Wand an dem Metallteil, wodurch ein dichter Sitz zwischen der Plastik-Auskleidung und dem Metallteil garantiert wird, und
- Mittel zum kraftschlüssigen Verbinden der zweiten Kragenwand mit dem Metallteil.

2. Tank-Auskleidungs-System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallteil sich in der Richtung der Achse der Tankausnehmung aus dem Tank nach außen erstreckt, die erste Kragenwand im wesentlichen parallel zur Achse der Tankausnehmung verläuft, die zweite Kragenwand im wesentlichen parallel zum Kragenflansch verläuft und der Flansch, die erste Wand und die zweite Wand einen im großen ganzen U-förmigen Querschnitt aufweisen.

3. Tank-Auskleidungs-System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen aus einem elastromeren oder plastischem Material besteht.

4. Tank-Auskleidungs-System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kraftschlüssigen Verbindungsmittel einen Bolzen umfassen, der die zweite Wand am Metallteil befestigt.

5. Tank-Auskleidungs-System, gekennzeichnet durch
- einen Tank, dessen Wand mit einer Ausnehmung versehen ist,
- eine Folienauskleidung, die an der Innenoberfläche der Wand haftet und eine Ausnehmung aufweist, die mit der Öffnung in der Tankwand fluchtet,
- eine Durchführungs-Armatur, die einen der Ausnehmung ähnlichen Umfang aufweist und sich in das Innere des Tanks durch die Ausnehmung erstreckt, wobei die Armatur eine Außenfläche, eine Endfläche und eine Innenfläche aufweist,
- einen Kragen mit einem Flansch, der den Umfang der Ausnehmung umgibt, einer ersten Wand, die die Außenfläche der Durchführungs-Armatur umgibt, sich nach innen in den Tank erstreckt und hauptsächlich senkrecht zum Flansch verläuft und einer zweiten Wand, die über der Endfläche liegt und sich hauptsächlich senkrecht zu der ersten Wand zum Zentrum der Ausnehmung hin erstreckt, wobei der Kragen einen in etwa Z-förmigen Querschnitt aufweist,
- Mittel zum Befestigen des Kragenflansches an die Plastikfolie in der Umgebung der Ausnehmung, und
- ein enges Anliegen der ersten Wand und der zweiten Wand des Kragens an der Außenfläche und der Endfläche der Durchführungs- Armatur, wodurch ein dichter Sitz zwischen der Plastikauskleidung und der Durchführungs-Armatur gewährleistet wird.

6. Tank-Auskleidungs-System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen weiter eine enge an die Innenfläche der Durchführungs-Armatur anliegende dritte Wand umfaßt.

7. Tank-Auskleidungs-System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchführungs-Armatur-Endfläche und die zweite Kragenwand Verbindungsmittel für eine kraftschlüssige Verbindung aufweisen.

8. Tank-Auskleidungs-System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel eine Nut- und -Feder- Anordnung umfassen.

9. Tank-Auskleidungs-System nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen Deckel innerhalb des Tanks, der die Ausnehmung in der Tankwand verschließt und über der Endfläche der Durchführungs-Armatur und der zweiten Kragenwand liegt.

10. Tank-Auskleidungs-System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß weiter eine elastomere Dichtung zwischen den Deckel und die zweite Wand eingefügt ist.