Verfahren und Vorrichtung zum Lagern von Gütern, wie Getreide, Früchte, Gemüse, Fleisch, Öl, Benzin usw. Die Lagerung von Getreide, Früchten, Gemüse, Fleisch,<B>01,</B> Benzin usw. erfolgte bis jetzt in der Regel in besonderen oberirdischen Speichern, Silos usw. und nur in selteneren Fällen in unterirdischen, z. B. im Erdboden oder in Felsen angeordneten Lagerbehältern.
Oberirdische Bauwerke beanspruchen je doch verhältnismässig viel Platz, der ander weitig wirtschaftlicher benutzt werden könnte, sind verhältnismässig teuer im Bau und im Unterhalt und die eingelagerten Güter sind den unter Umständen starken Temperaturschwankungen der Aussenluft aus gesetzt.
Lagergüter, wie Getreide und der gleichen bedürfen daher einer ständigen Wartung und Umarbeitung. Ein weiterer Nachteil der Lagerhäuser, Silos usw. in ihrer bisherigen oberirdischen Bauart liegt darin, dass dieselben mit ihrem Inhalt im Kriegs falle dem Angriff und den Beschädigungen durch Geschosse und Flugzeugbomben aus gesetzt sind. Vorliegende Erfindung bezweckt, diese Nachteile mindestens teilweise zu beheben, und zwar erfolgt dies gemäss dem Verfahren nach der Erfindung dadurch, dass das Lager gut in einen Behälter eingefüllt wird,
der zum Beispiel einen Fassungsraum von min destens 10 Registertonnen aufweist, und wel cher nach dem Füllen mindestens teilweise in einem Gewässer versenkt wird. Dieses Ver senken der Behälter gestattet das Verringern des Wärmeüberganges zwischen der Aussen luft und dem zweckmässigerweise kühl ein- gefüllten Lagergut.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens weist einen wasserdichten Behälter auf, der zum min destens teilweisen Versenktwerden in einem Gewässer bestimmt ist.
In der beiliegenden Zeichnung sind einige beispielsweise Ausführungsformen von Vor richtungen gemäss der Erfindung schematisch dargestellt, an Hand welcher auch Durch- führungsbeispiele des erfindungsgemässen Verfahrens erläutert werden.
Die Behälter nach den Fig. 1 und 2 sind in Durchmesser und Länge annähernd gleich, die Behälter nach den Fig. 3 bis 5 weisen eine langgestreckte Form auf. Der Behälter a besitzt einen Teil<I>b,</I> der elastisch ver formbar ist und bei der Ausführungsform nach Fig. 1 aus gewellten elastischen Plat ten besteht. Nach Fig. 2 sind die Endplatten stufenförmig abgesetzt und dadurch wie derum elastisch verformbar.
Bei den Aus führungsformen nach den Fig. 3 und 4 ist der Teil b federnd wellrohrförmig ausgebil det und befindet sich nach Fig. 3 in der Längsmitte und nach Fig. 4 an den Behälter enden. Nach Fig. 5 besteht der elastisch verformbare Teil b aus einem Balg, auf gebaut aus miteinander verbundenen 11em- branringen. Wie in Fig. 1 gezeigt, besitzen die Behälter einen Einfüllstutzen e.
Verstär kungsringe c dienen zur Befestigung von Ballastgewichten beim Versenken der Behäl ter und zum Festbinden der Behälter an Seilen, Ketten usw. Ein Ballastgewicht d dient zur Herstellung einer stabilen Schwimm lage des Behälters.
Bei den vorstehend beschriebenen Formen der Behälter ist der elastisch verformbare Teil b im leeren Zustand und über Wasser praktisch spannungsfrei. Beim Versenken des gefüllten Behälters ins Wasser wird der Teil b verformt, wodurch innere Spannungen ent stehen, die solange aufrecht erhalten bleiben, als der Behälter unter Wasser bleibt. Diese innern Spannungen im Material des Teils b können das kristalline Gefüge des Metalles verändern, so da.ss die Festigkeit des Metalles selbst vermindert werden kann.
Dieser Nachteil wird bei den Ausfüh rungsformen nach Fig. 6 und 7 dadurch ver mieden, dass der elastisch verformbare Teil eine Vorspannung erhält, damit er unter Wir kung des Wasserdruckes spannungsfrei wird. Zu diesem Zwecke sind seitlich des durch die Membranringe gebildeten Balges b Vorrich tungen s (Gewindebolzen, Kniehebel oder dergleichen) vorgesehen, mittels welcher das elastische Konstruktionselement vor dem Füllen des Behälters, das heisst wenn es sich an der Wasseroberfläche befindet, ausge dehnt wird.
Ist der Behälter gefüllt und ge schlossen, so erden die Vorrichtungen s ge löst, wobei eine kleine Kontraktion entspre chend der wirksamen elastischen Kräfte des Teils b und der Kompressibilität des Inhaltes stattfindet. Wenn der Behälter im Wasser versenkt ist, erfolgt unter der Wirkung des Wasseraussendruckes eine' eitere Kompres sion des Behälters und seines Inhaltes im Sinne der Erreichung des spannungsfreien Zustandes des Teils b.
In Fig. 6 ist der elastisch verformbare Teil b in die Mittelzone des Behälters c ver legt. Fig. 7 zeigt den Teil b am Ende des Behälters angeordnet. Selbstverständlich kön nen auch die Teile b der Ausführungsformen nach Fig. 1 bis 5 in analoger Weise mit Vor richtungen s versehen werden. Die in Fig. 6 und 7 angedeutete Ausbildung der Behälter stellt eine besonders einfache Lösung dar.
Die Verringerung des Volumens der Be- bälter beim Absenken ins Wasser bedeutet eine Auftriebsverminderung, die bei grosser Kompressibilität und grossem Fassungsver mögen der Behälter ein derartiges Ausmass erreichen kann, dass ein Manipulieren des Be- bälters stark erschwert. wenn nicht verun- möglicht wird. Dieser Nachteil kann behoben erden, wenn der Behälter starr ausgebildet wird, so dass er ein konstantes Volumen be sitzt und daher beim Versenken ins Wasser keine Kompression und daher auch keine Auftriebsverminderung erfährt.
Um dies zu ermöglichen, ohne den Behälter derart ver steifen zu müssen, dass er von sich aus den äussern ZVasserdruck aushalten kann, wo durch die eingangs erwähnten Vorteile einer wirtschaftlichen Lagerung verloren gehen könnten, wird der Wasseraussendruck vom Füllgut aufgenommen und durch einen innern C asdruck kompensiert. Die Fig. 8 und 9 zeigen schematisch zwei Ausführungsbei spiele derartiger Behälter.
In Fig. 8 ist ein Unterwasserbehälter a wiedergegeben, wel- eher mit Gleichdruck arbeitet. h ist ein Zu satzgewicht, um, namentlich bei leichtem Füllgut, das Untertauchen des Tankes zu er möglichen. In ein Rohr f mündet die Gas zuführungsleitung g, durch welche von der Wasseroberfläche her mittels einer Druck leitung der kompensierende Gas- bezw. Luft druck im Behälterinnern erzeugt wird. Das untere Ende des Rohres f ist offen und kommuniziert mit dem Wasser der Um gebung.
Oben steht das Rohr f durch Öff nungen h mit dem Behälterinnern in Verbin dung, wodurch noch kleine Druckunter schiede, die sich durch nachträgliche Dila- tation oder Kontraktion des Füllgutes er geben, kompensiert werden können. Diese Verbindung hat aber den grossen Nachteil, dass die Atmosphäre im Behälterinnern mit Feuchtigkeit gesättigt werden kann.
Der Behälter nach Fig. 9 vermeidet die sen Nachteil durch Anwendung einer ge schlossenen, vom Aussenwasser getrennten Apparatur mit kleinem Innenüberdruck. Bei dieser Ausführungsform ist i eine Sicher heitsvorlage mit Wasserableitung (Sicherheit gegen allfälliges Sickerwasser der Druckgas leitung), h' wiederum ein Zusatzgewicht, k ein erst bei einem gewissen Differenzdruck, bezw. Unterdruck in der Zuleitung anspie lendes Rückschlagventil gegen äussern Unter druck.
l ist ein nach aussen öffnendes Rück schlagventil gegen innern Unterdruck, m und n. sind Feuchtigkeit abführende Flüssigkeits vorlagen und o ein Trockenturm. Fig. 10 gibt die prinzipielle Schaltung dieser mit k bis o bezeichneten Sperrapparatur wieder.
Für den Füllprozess, das heisst wenn die Gase in der Richtung von k nach<I>p</I> strömen. wirkt der Behälter m als Reinigungsvorlage, das heisst als Vorlage zur Absorption von im Gase enthaltener Feuchtigkeit, n als Sperre. Die Sperrwirkung kommt dadurch zustande, dass in in nur die Druckhöhe der Flüssig keitsfüllung des Behälters na, in n dagegen die Gesamthöhe des in n eingeführten Tauch rohres wirksam wird.
Bei Entlastung des Tankes vom Innen druck muss das Gas in der Richtung p-1 strömen können. Hierbei wirkt dann, um gekehrt als wie vorhin angegeben, n als Vor lage, 7n als Sperre.
Diese Sperrapparatur ist konstruktiv äusserst einfach und arbeitet ohne grössere mechanische Hilfsapparate, was eine erhöhte Betriebssicherheit zur Folge hat.
Der einmal versenkte Behälter braucht dank dieser Sperrapparatur nicht mehr un bedingt mit der Wasseroberfläche über eine Druckleitung verbunden zu sein, unterliegt aber auch nicht der Explosionsgefahr beim Wiederauftauchen an die Wasseroberfläche. Ausserdem kann das Tankinnere mit einem konditionierbaren, trockenen Gas beschickt werden. Es ist selbstverständlich, dass das Prinzip dieser Sperrapparatur in Verbindung mit Unterwasserlagerbehältern verschieden ster Formen und für verschiedene Füllgüter angewendet werden kann.
In Fig. 11 ist eine beispielsweise Aus führungsform einer Vorrichtung zum Ver senken eines Behälters und zum Einstellen der Schwimmlage desselben schematisch wiedergegeben.
In dieser Figur bedeutet: A ein Schiff mit Hebewerken, B ein Schiff mit Hebewerken und pneumatischen Getreide fördereinrichtungen, T den Unterwasserbe hälter, G" ein am Behälter festangebrachtes Hilfsgewicht für stabile Schwimmlage, G, ein Zusatzgewicht für das Absenken des Be hälters, bis er zusammengedrückt worden ist, Z ein Zusatzgewicht für das Absenken des Behälters (Ankergewicht), Hb, eine Hilfsboje für die Markierung des Standortes des Be hälters und Hb, eine Hilfsboje oder Veranke rung des Zusatzgewichthebeseils für das Wiederaufziehen des Behälters.
In Fig. 11 bedeuten I bis IV verschiedene Phasen beim Versenken: <I>Phase I:</I> Der Behälter schwimmt auf der Oberfläche des Gewässers und das Schiff B ist mit dem Lagergut, z. B. Getreide, beladen. Das Lagergut wird mit der pneumatischen Fördereinrichtung angesaugt und durch die Schlauchvorrichtung in den Behälter ein gefüllt. Das Zusatzgewicht Z hängt am Schiff A, <I>Phase</I> 1I: Die Einfiillung des Getreides ist nahezu beendet. Durch das festange brachte Gewicht G" wird (lern Behälter eine unter zirka 45 geneigte Lage gegenüber der Wasseroberfläche erteilt.
Der Behälter ist derart ausbalanciert, dass er in gefülltem Zustand nur noch sehwachen Auftrieb be sitzt. Das Zusatzgewicht Z hängt am Hebe werkschiff A.
<I>Phase</I> III: Der Behälter B ist fertig ge füllt und verschlossen. Durch Absenken des Ankergewichtes 7, und durch Anbringen eines weiteren Zusatzgewichtes G, wird der Be hälter abgesenkt, bis er unter dem Einfluss des Wasseraussendruckes zusammengedrückt wurde und an Auftrieb verliert. Diese Auf triebsverminderung gestattet das Abheben des Gewichtes G,, so dass in der Endlage <I>Phase</I> Il' der Behälter nicht mehr durch das Zusatzgewicht G, belastet ist und ähnlich einem Fesselballon in Luft, im Wasser durch das Ankergewicht Z (Anker) gehalten, schwebt. Eine Hilfsboje<I>HB,</I> zeigt den Standort des Behälters an.
Die beiden Hebe- w erkboote A und B sind ans Ufer gefahren, wobei das Boot A die Hilfsboje<B><U>Hb..</U></B> mit dem Hebeseil an das Ufer mitgenommen hat, wo es über oder unter Wasser verankert -,werden kann.
Durch diese Anordnung und insbesondere durch die Verwendung geringer Wandstärken für den Behälter wird ermöglicht, dass die Lagerung pro Einheit Lagervolumen um ein Vielfaches geringer ist, als bei einer Lage rung in unterirdischen Erd- oder Felslager- behältern.
Der Behälter a nach Fig. 1? besitzt lang gestreckte zylindrische Form. Die obere und untere Abschlusswand sind konisch zugespitzt und die obere Wand ist mehrfach ringförmig abgesetzt, so dass eine elastische Verformung dieses Teils b möglich ist. Der Behälter weist den üblichen, nach Füllung über die Wasser oberfläche ragenden Einfüll- und Entlee rungsstutzen e, sowie ein Ballastgen-icht d auf.
Nach Fig. 13 ist der Behälter a prisma tisch und besitzt viereckigen Querschnitt. Die Abmessungen der Seitenwandungen sind der art, dass sich die Wandungen unter dem Ein fluss eines äussern Wasserdruckes mit ihrem Mittelteil elastisch durchbiegen können, so dass diese Wandungen die elastisch verform baren Teile bilden.
Die konisehe Ausbildung der Endwände von Behältern mit senkrecht stehender Längs achse ermöglicht die vollständige Füllung und Entleerung der Behälter mit körnigem Lagergut, z. B. Getreide, in einfacher Weise und ohne die Gefahr der Bildung von Leer räumen.
Die Behälter könnten auch eine derartige Abmessung und Form besitzen, dass sie direkt als Transportbehälter benutzt werden könn ten. Die Wirtschaftlichkeit der Speicherung in derartig kleinen Behältern ergibt sich aus der Vermeidung der Umfüllkosten.
Kleinere Transportbehälter können auch zu mehreren in einem gemeinsamen, min destens teilweise versenkbaren, grösseren Be hälters untergebracht werden.
Bei der Aufbewahrung von Gemüsen, Kartoffeln usw. in derartigen Behältern kön nen diese Güter vor dem Einlagern leicht ge kocht, getrocknet. gepresst und hierauf ge froren werden.
Als Gewässer im vorliegenden Sinne gel ten auch gestaute Gewässer und Stauseen. Das Verfahren kann derart. ausgeführt werden, dass die Lagergüter getrocknet und gekühlt und in diesem Zustand in die Be hälter eingefüllt werden, wobei bei Getreide und ähnlichem körnigem Lagergut ein Fest stampfen desselben im Behälter stattfinden kann und während des Einfüllens Vibrations- geräte zum Verdichten des Schüttgutes Ver wendung finden. Das Kühlen des Lagergutes kann also vor dem Einfüllen, innerhalb oder ausserhalb des Behälters und zum Beispiel mittels Trockeneis vorgenommen werden.
Zweckmässigerweise erfolgt das Einfüllen bei kalter, trockener Witterung, zum Beispiel im Winter. fit dem Schüttgut kann auch ein inertes Gas in den Behälter eingebracht wer den, welches zusammen mit dem Schüttgut den Aussendruck aufnimmt, wenn der ver schlossene Behälter ins Wasser versenkt wird.
Vergleichende Berechnungen ergeben, dass bereits von einem Fassungsvermögen von zirka 10 Tonnen an die Lagerung in solchen versenkten Behältern zum Beispiel für Ge treide der üblichen Lagerung in oberirdischen Bauten wirtschaftlich überlegen ist. Die Behälter können mit Kühleinrichtungen un mittelbar verbunden sein, wobei die Leistung der Kühleinrichtungen verhältnismässig ge ring bemessen werden kann, insbesondere dann, wenn die Behälter in solche Wasser tiefen gebracht werden, in welchen eine Tem peratur herrscht, die annähernd konstant bei 4 bis 5 C liegt, so dass eine eventuell not wendige weitere Unterkühlung nur noch von diesen 4 bis 5 C an abwärts erfolgen muss.
Um zu verhindern, dass bei einer Beschä digung der Behälter durch in das Lagergut eindringendes Wasser grösserer Schaden ent steht, können besondere Sicherheitsvorrich tungen, wie sie zum Beispiel an Schiffen zum automatischen Schliessen der Schotten beim Eindringen von Wasser bekannt sind, vor gesehen werden, mit optischen, akustischen usw. Signaleinrichtungen bekannter Art zur Anzeige eines Leckwerdens des Behälters und selbsttätigen Hebewerken, welche den beschä digten Behälter aus dem Wasser heraus heben.
Versuche haben ergeben, dass bei im Was ser versenkten Behältern, trotz der Inkom- pressibilität .des, Wassers, die Wirkung von im Wasser explodierenden Geschossen (Flieger bomben) schon in einem Abstand vom Ex plosionsherd von zirka 10 bis 100 Metern, je nach Art der Geschosse, unschädlich ist. Ein Versenken der Behälter in solche Tiefen, in denen bei grösster Wasserdichte die kon stante Temperatur von 4 C herrscht, er gibt also bereits auch schon einen Schutz gegen ins Wasser einschlagende Bomben.
Als Werkstoff für den Bau der Behälter findet vorzugsweise Eisen Verwendung. Es könnte aber auch ein elastisches Material nicht metal lischer Art verwendet werden, z. B. ein was- serdichtes Gewebe mit Gummiüberzug, Netz werke mit wasserdichtem Stoff usw. Selbst verständlich könnten in derartige Behälter auch Arzneimittel, Explosivstoffe usw. ein gefüllt werden.
Zur Erreichung einer bes seren Isolation und zur Erhöhung der Sicher heit gegen in die Behälter eindringendes Wasser könnten die Behälter auch doppel wandig ausgeführt sein.