Unterwassertank. Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Unterwassertank zur Aufnahme von La gerflüssigkeiten, die sich mit Wasser nicht mischen und spezifisch leichter als Wasser sind.
Mineralöle und insbesondere Benzin haben die Eigenschaft, dass sie bei Erwärmung bezw. Abkühlung ihr Volumen erheblich ver ändern; bei Abkühlung nimmt das Volumen ab, bei Erwärmung zu, und zwar um rund lhooo je Grad Celsius. Da zum Beispiel die Seewassertemperatur nach der Tiefe ab nimmt und ab<B>60</B> Meter Tiefe den konstanten Betrag von 3 bis 4 o C annimmt, ist es aus ökonomischen Gründen naheliegend, die La gerung von Mineralölen in Unterwassertanks vorzunehmen, um so mehr, als derart ge lagerte Flüssigkeiten genannter Art vollkom men gegen Brand und Explosion geschützt sind und auch für Flieger unsichtbar blei ben. Es sind daher schon Versuche gemacht worden, Öl- und Benzintanks unter Wasser zu lagern.
Diese Lagerungsart begegnete bis- her grossen Schwierigkeiten. Da diese Flüs sigkeiten spezifisch bedeutend leichter sind als Wasser, schwimmen selbst vollständig damit gefüllte Behälter an der Wasserober fläche. Es ergibt sich daraus der Zwang, die gefüllten und verschlossenen Tanks mit Bal last zu beschweren, damit sie untersinken. Da die Seewassertemperatur vom Wasser spiegel weg nach der Tiefe abnimmt, zieht sich die im Tank befindliche Flüssigkeit zu sammen, wodurch in diesem ein Vakuum entsteht und die Tankwandungen unter dem Druck des umgebenden Wassers eingedrückt werden, so dass stets die Gefahr der Zerstö rung dieser Tanks besteht, welche Gefahr um so grösser ist, je grösser die Tankeinheiten sind.
Bereitet es der Differenz zwischen den spezifischen Gewichten des Inhaltes und des den Tank umgebenden Wassers wegen schon ausserordentliche Schwierigkeiten, einen ganz mit Mineralöl gefüllten Tank zum Sinken zu bringen und ihn wieder zu heben, so wird das praktisch zur Unmöglichkeit mit nicht vollständig gefüllten Tanks, da die notwen digen Belastungsmengen praktisch nicht mehr zu handhaben sind.
Ein nach der vorliegenden Erfindung ausgeführter Tank für Unterwasserlagerung gestattet solche Lagerung in einwandfreier und praktischer -#Veise mit beliebig grossen Einheiten unter Ausschaltung der vorstehend geschilderten Nachteile.
Der Unterwassertank nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssig keitsbehälter am Boden mindestens eine Öff nung besitzt, durch welche beim Füllen und Entleeren des Behälters Wasser aus- bezw. eintreten kann und beim Abkühlen und Er wärmen der eingefüllten Lagerflüssigkeit sich ergebende Volumenveränderungen durch zu- bezw. abströmendes Wasser durch eben diese Öffnung sich ausgleichen können, der art, dass der Behälter stets mit Flüssigkeit vollständig gefüllt bleibt, wobei der Innen und Aussendruck stets ausgeglichen bleibt.
Da innerhalb und ausserhalb des Lager tanks stets und unter allen Umständen auto matisch ein Druckausgleich besteht, können die Behälterwandungen äusserst schwach ge halten werden, ohne Schaden für den Behäl ter oder dessen Inhalt. wobei der Behälter voll oder teilweise mit Mineralöl gefüllt oder auch von diesem leer sein kann und dabei iii jeder beliebigen Seetiefe gelagert werden kann.
Die Zeichnung zeigt beispielsweise drei Ausführungsformen des Erfindungsgegen standes je in schematisch gehaltenem Verti- kalschnitt.
Fig. 1 zeigt eine Anordnung, bei der Be bälter, Ballast und Schwimmkörper getrennt und durch Haltevorrichtungen miteinander verbunden sind.
Fig. 2 zeigt eine Anordnung, bei der Be hälter, Ballast und Schwimmkörper fest zu- sanimengebaut sind, wobei der Schwimmkör per den Behälter konzentrisch umgibt.
Fig. 3 zeigt eine Anordnung, bei welcher der Behälter den Schwimmkörper konzen trisch umhüllt. Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist der Behälter a als liegender, länglicher Zy linder ausgebildet und an diesen unten ein Ballastkörper b angehängt, oben ein Luft behälter c aufgestellt. Dieser letztere besitzt unten eine beständig offene Öffnung d und ist oben durch einen Rohrstutzen e an eine Druckluft- oder Gasleitung anschliessbar.
Am Boden des Behälters a befindet sich eine durch eine Kugel g abschliessbare Öff nung f für den Ein- und Austritt von Was ser. Die Kugel g ist spezifisch leichter als Wasser, aber schwerer als die Lagerflüssig keit, lässt also im Wasser die Öffnung f offen. Die Lagerflüssigkeit wird von oben her durch einen Rohrstutzen h eingeführt, dessen Mündung durch eine Kugel i ab schliessbar ist, die im Wasser schwimmen kann, dagegen in der spezifisch leichteren Lagerflüssigkeit untertaucht.
Der Arbeitsvorgang mit diesem Tank ver läuft etwa folgendermassen: Der Tank wird zunächst ins Wasser versenkt, so dass sich der Behälter a durch die untere Öffnung f mit Wasser füllt, solange die obere Öffnung offen bleibt. Schliesst man nun mittels einer Schlauchleitung an den Rohrstutzen h ein lochgelegenes, mit Mineralöl gefülltes Gefäss, beispielsweise eine Eisenbahnzisterne an, so fliesst das Mineralöl in den Behälter ein und lagert sich unter dessen Decke, wobei Was ser durch die Öffnung f austritt, und zwar wird die gleiche Menge Wasser ausgestossen, wie Mineralöl zufliesst.
Da durch die spe zifisch leichtere Flüssigkeit, die dem Behäl ter a zugeführt wird und die das spezifisch schwerere Wasser verdrängt, ein Auftrieb entsteht, welcher den Behälter schliesslich zum Schwimmen bringen könnte, was uner wünscht ist, muss der Behälter so beschwert sein, dass er, wenn er mit Lagerflüssigkeit vollständig aufgefüllt ist, nicht aufsteigen kann.
Will man also einen derartigen Unter wassertank an einer bestimmten Stelle auf dem Seegrund stationieren, so genügt eine Schlauch- oder Rohrleitung, welche an die Wasseroberfläche führt, zur Füllung und zur Entnahme der Lagerflüssigkeit. Wenn sich dann die eingefüllte Flüssigkeit unter dem Einfluss der Abkühlung durch das den Be hälter umgebende kalte Wasser zusammen zieht, so tritt durch die Öffnung im Boden des Behälters Wasser in denselben und lagert sich unter die spezifisch leichtere Lagerflüs sigkeit, so dass der Behälter stets mit Flüssig keit gefüllt ist, wobei auf die Behälterwan dungen sowohl innen wie aussen derselbe sta tische Druck. wirkt.
Es können also diese Behälter ohne Rücksicht auf deren Tauch tiefe so leicht erstellt -werden, als dies bau technisch möglich ist.
Soll der Behälter für Füllung und Ent leerung an die Wasseroberfläche gehoben wer den, so wird das durch den Schwimmkörper c bewerkstelligt, welcher am Boden eine stets offene Öffnung besitzt, während auf der höchsten Stelle ein Rohrstutzen e angeordnet ist, an dem ein Pressluftschlauch oder eine Einrichtung zur Erzeugung von Gas an geschlossen ist. Durch den Schlauch wird von Überwasser her Luft oder ein anderes Druck gas gepresst oder die letztere Einrichtung von Überwasser her in Funktion gesetzt. Durch die im Boden des Schwimmkörpers c befind liche Öffnung d kann das durch Pressung entweichende Wasser austreten, ebenso die sich ausdehnende Luft beim Hochsteigen des Schwimmkörpers an die Wasseroberfläche.
Zum Versenken wird der Luftabschluss am Ende des Pressluftschlauches, welches sich über dem Wasserspiegel befindet, geöffnet. Die durch den Wasserdruck abströmende Luft tritt aus, Wasser tritt durch die Boden öffnung in den Schwimmertank, und so kommt dann das ganze Lagergerät ins Sinken.
Beim Füllen des Behälters a mit Lager flüssigkeit senkt sich der Kugelschwimmer g, sobald er von der Lagerflüssigkeit erreicht wird und in diese eintaucht und verschliesst endlich die Ausflussöffnung f, so dass keine Lagerflüssigkeit aus dem damit gefüllten Tank ausgestossen werden kann. Steigt bei der Entnahme von Lagerflüssigkeit das Ver- drängerwasser im Behälter a, so hebt dieses endlich die Schwimmerkugel i an und diese verschliesst die Austrittsöffnung für die La gerflüssigkeit am Rohrstutzen h, so dass kein Wasser in die Abgangsleitung gelangen kann.
Wichtig an der Einrichtung ist, dass der Ballast b genügend schwer ist, um den mit der spezifisch leichten. Lagerflüssigkeit gefüllten Lagertank a sicher nach unten zu ziehen und anderseits dem Schwimmkörper c genügend Auftrieb gegeben werden kann, um den keine Lagerflüssigkeit mehr, sondern nur Wasser enthaltenden Tank an die Was seroberfläche zu bringen.
Fig. 2 zeigt einen zylindrischen Behäl ter a mit lotrechter Achse. Der Ballast b ist im Behälter auf dessen Boden angebracht, der Schwimmkörper c als ein den Behälter umgebender Hohlring ausgebildet, unten mit einem ringförmigen Schlitz d und oben mit einem Rohrstutzen e versehen. Dieser Schwimmkörper kann an den Behälter vor übergehend oder dauernd angehängt oder fest angebaut sein.
Der Arbeitsvorgang bei Verwendung die ses Tanks ist ähnlich dem oben beschrie benen.
Fig. ä zeigt ebenfalls einen stehenden zylindrischen Behälter a mit auf seinem Bo den angebrachtem Ballast b. Der Schwimm körper c bildet den zentralen Teil dieses Zy linders, während der Flüssigkeitsbehälter einen diesen Schwimmkörper umgebenden 14Zantelraum darstellt. Die Ausstattung mit den Teilen<I>d, e, f, g, h, i</I> und deren Wirkung ist ähnlich wie bei den ersten zwei Ausfüh rungsbeispielen.
Underwater tank. The present invention is an underwater tank for holding La gerfluenten that do not mix with water and are specifically lighter than water.
Mineral oils and especially gasoline have the property that they BEZW when heated. Cooling change their volume considerably; When it cools down, the volume decreases, when it is heated, it increases by around 1,000 per degree Celsius. For example, since the sea water temperature decreases with depth and assumes a constant value of 3 to 4 o C from <B> 60 </B> meters depth, it makes sense for economic reasons to store mineral oils in underwater tanks in order to even more so, as liquids of the type mentioned are completely protected against fire and explosion and also remain invisible to airmen. Attempts have therefore already been made to store oil and gasoline tanks under water.
This type of storage has so far encountered great difficulties. Since these liquids are specifically significantly lighter than water, even containers completely filled with them float on the surface of the water. This results in the compulsion to weigh down the filled and closed tanks with ballast so that they sink under. Since the sea water temperature decreases away from the water level towards the depth, the liquid in the tank contracts, creating a vacuum in it and the tank walls are pressed in under the pressure of the surrounding water, so that there is always the risk of these tanks being destroyed there is a risk that is greater the larger the tank units are.
If the difference between the specific weights of the contents and the water surrounding the tank causes extraordinary difficulties in bringing a tank completely filled with mineral oil to sink and then lifting it up again, this becomes practically impossible with incompletely filled tanks, because the neces sary load quantities are practically no longer manageable.
A tank designed according to the present invention for underwater storage allows such storage in a perfect and practical way with units of any size while eliminating the disadvantages described above.
The underwater tank according to the invention is characterized in that the liquid container has at least one opening at the bottom through which water is removed or emptied when the container is filled and emptied. can occur and when cooling and He warm the filled storage liquid resulting volume changes by zu- or. Water flowing out through this opening can equalize itself in such a way that the container always remains completely filled with liquid, the internal and external pressure always remaining balanced.
Since there is always and automatically pressure equalization inside and outside the storage tank, the container walls can be kept extremely weak without damaging the container or its contents. whereby the container can be fully or partially filled with mineral oil or it can also be empty of this and can be stored at any depth.
The drawing shows, for example, three embodiments of the subject matter of the invention, each in a schematic vertical section.
Fig. 1 shows an arrangement in which loading container, ballast and float are separated and connected by holding devices.
FIG. 2 shows an arrangement in which the container, ballast and floating body are permanently installed, the floating body concentrically surrounding the container.
Fig. 3 shows an arrangement in which the container envelops the floating body concentrically. In the embodiment of FIG. 1, the container a is designed as a horizontal, elongated cylinder and attached to this below a ballast body b, above an air container c set up. The latter has a permanently open opening d at the bottom and can be connected to a compressed air or gas line at the top through a pipe socket e.
At the bottom of the container a there is a lockable opening f by a ball g for the entry and exit of water. The ball g is specifically lighter than water, but heavier than the storage liquid, so it leaves the opening f open in the water. The storage liquid is introduced from above through a pipe socket h, the mouth of which can be closed by a ball i, which can swim in the water, but is submerged in the specifically lighter storage liquid.
The working process with this tank proceeds roughly as follows: The tank is first sunk into the water so that the container a fills with water through the lower opening f as long as the upper opening remains open. If you now connect a perforated vessel filled with mineral oil, for example a railway cistern, to the pipe socket h by means of a hose line, the mineral oil flows into the container and is stored under its cover, whereby what water exits through the opening f, namely becomes the same amount of water is expelled as the mineral oil flows in.
Since the specifically lighter liquid which is supplied to the container a and which displaces the specifically heavier water, creates a buoyancy which could eventually make the container float, which is undesirable, the container must be so weighted that it can when it is completely filled with storage liquid, cannot rise.
If you want to station such an underwater tank at a certain point on the lake bed, a hose or pipe that leads to the water surface is sufficient for filling and removing the storage liquid. When the filled liquid then contracts under the influence of the cooling caused by the cold water surrounding the container, water enters the container through the opening in the bottom of the container and is stored under the specifically lighter Lagerflüs so that the container is always with it Liquid is filled, with the same static pressure on the container walls both inside and outside. works.
These tanks can therefore be created as easily as is technically possible, regardless of their immersion depth.
If the container for filling and emptying is to be lifted to the surface of the water, this is done by the floating body c, which has an opening that is always open at the bottom, while a pipe socket e is arranged at the highest point on which a compressed air hose or a Device for generating gas is closed. Air or another pressurized gas is pressed through the hose from above water or the latter device is activated from above water. Through the opening d in the bottom of the float c, the water escaping by pressure can escape, as can the expanding air when the float rises to the surface of the water.
To lower it, the air seal at the end of the compressed air hose, which is located above the water level, is opened. The air flowing off due to the water pressure escapes, water enters the float tank through the opening in the bottom, and so the entire storage device then sinks.
When the container a is filled with storage liquid, the ball float g lowers as soon as it is reached by the storage liquid and dips into it and finally closes the outlet opening f so that no storage liquid can be expelled from the tank filled with it. If the displacement water in the container a rises when the storage liquid is withdrawn, it finally lifts the float ball i and this closes the outlet opening for the storage liquid on the pipe socket h so that no water can get into the outlet line.
What is important about the facility is that the ballast b is heavy enough to accommodate the specifically light. Storage liquid-filled storage tank a to safely pull down and on the other hand, the floating body c can be given enough buoyancy to bring the no more storage liquid, but only water containing tank to the water surface.
Fig. 2 shows a cylindrical Behäl ter a with a vertical axis. The ballast b is attached to the bottom of the container, the floating body c is designed as a hollow ring surrounding the container, provided with an annular slot d at the bottom and a pipe socket e at the top. This float can be attached or permanently attached to the container before temporarily or permanently.
The procedure when using this tank is similar to that described above.
Fig. Ä also shows a standing cylindrical container a with the attached ballast b on its Bo. The floating body c forms the central part of this cylinder, while the liquid container represents a 14Zantelraum surrounding this floating body. The equipment with the parts <I> d, e, f, g, h, i </I> and their effect is similar to the first two exemplary embodiments.