DE1942171B2 - Speicheranlage für Gase mit Teilspeichern aus elastischem Material - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Speicheranlage für Ga.se der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.

Es ist bekannt. Hohlkörper, beispielsweise Kugeln, Zylinder, Kegel oder dergleichen, aus Metall oder Kunststoff, also einem steifen Material, zur Speicherung von Gasen zu verwenden. Die Gasmenge, die von diesen Hohlkörpern aufgenommen werden kann, wird bei einem gegebenen, maximalen Höchstdruck durch das Volumen des Hohlkörpers benimmt, so daß t«i einer Überschreitung des Gasvo! jmens ein zusätzlicher Behälter aufgestellt werden muß.

Aus der US-PS 30 16 938 ist eine Speicheranlage ftir Gase der angegebenen Gattung bekannt. Dabei sind die einzelnen Teilspeicher über perforierte Zwischenwände miteinander verbunden, das heißt, die maximale Aufnahmefähigkeit dieser Speicheranlage hängt von dem Volumen ab, das bei maximaler Expansion des elastischen Materials erreicht werden kann. Soll dieses Volumen überschritten werden, so muß eine weitere Speicheranlage aufgestellt werden.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Speicheranlage der angegebenen Gattung in konstruieren, bei welcher das Speichervolumen auf konstruktiv einfache Weise variiert werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Zweckmäßige Ausführungsformen für die vertikale Führung der Teilspeicher sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile beruhen insbesc-ndere darauf, daß mehrere, voneinander vollständig getrennte Teilspeicher vorgesehen werden, die je nach Bedarf vertikal übereinander angeordnet und in ihren Berührungsbereichen miteinander verbunden werden können. Dadurch läßt sich auf konstruktiv einfache Weise das für die Gasspeicherung zur Verfügung stehende Volumen variieren.

Durch die vertikale Anordnung der einzelnen Teilspeicher ergibt sich der weitere Vorteil, daß sich durch Auflegen einer Gcwichtsplatte auf den obersten Teilspeicher ein genau definicrier Betriebsdruck in der Speicheranlage erzeugen läßt, also beispielsweise keine Pumpe erforderlich ist, um die Gase aus der Speicheranlage abzusaugen.

Die Anbringung oder Lösung der Kupplungen zwischen den einzelnen Teilspeichern erfordert nur wenige Handgriffe, so daß die Vergrößerung des Speichervolumens durch Hinzufügung eines weiteren Teilspeichers jederzeit ohne Schwierigkeit durchgeführt werden kann. Weiterhin kann auch eine bereits bestehecde, fertig

ίο montierte Anlage noch vergrößert werden, uidem einfach weitere Teilspeicher zugekauft und mit der bestehenden Anlage kombiniert werden.

Und schließlich lassen sich die einzelnen Teilspeicher bei Nichtbenutzung der Speicheranlage aufgrund der Verwendung von flexiblem Material zusammenlegen, so daf sie bei der Lagerung nur wenig Raum benötigen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Ausführungsform einer gefüllten Speicheranlage, bei der die Teilspeicher an ihren Außenrändern geführt sind,

F i g. 2 die Speicheranlage nach F i g. 1 im entleerten Zustand,

Fig.3 eine Ausführungsform einer Speicheranlage, bei der die Teilspeicher zentral geführt sind,

Fig.4 eine perspektivische Ansicht eines Teilspeichers für die Ausführurgsform nach F i g. 3, Fig.5 eine perspektivische Ansicht einer weiteren

jo Ausführungsform eines Teilspeichers für die Anlage nach F i g. 3, und

Fig.6 eine Ausführungsform einer Speicheranlage, bei der Zufuhr und Entnahme des Gases durch eine hohle Führungssäule erfolgt

Wie sich aus F i g. 1 ergibt, weist eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Speicheranlage ein auf einer Fundamentplatte 1 aufgebautes Führungsgehäuse auf, das aus Führungsstangen 2 und einem Schutzdach 3 besteht In dem durch die Führungsstange 2 begrenzten Raum Mnd auf einer auf der Fundamentplatte I ruhenden Unterlegplatte 4 senkrecht übereinanderliegend kissen-, linsen- oder blasenförmige Teilspeicher 5 gestapelt Die auch als »Barte« bezeichneten, randähnlichen Fortsätze 7 der

■»5 Teilspeicher 5 weisen Führungsösen 6 auf, in welche die Führungsstangen 2 so mit Spiel eingesteckt sind, daß die Führungsösen 6 und damit die Teilspeicher 5 auf den Führungsstangen 2 verschoben werden können. Die Teilspeicher 5 bestehen aus gewebeverstärktem Gummi oder Kunststoff, wobei jeweils eine obere, flache Bahn unter Bildung des relativ steifen Bartes 7 mit einer entsprechenden unteren, flachen Bahn verbunden ist. Die kreisförmigen oder länglichen Führungsösen 6 sind in die Barte 7 eingearbeitet beispielsweise eingestanzt,

■>5 einvulkanisiert oder eingenäht. Als Alternative hierzu können die Führungsösen 6 auch lösbar mit dem Bart 7 verbunden werden, beispielsweise durch Karabiner, Schäkel, Ringe, Klemmverbindungen, Schraubverbindungen oder formschlüssige Verbindungen.

Aufgrund des Spiels der Führungsösen 6 auf den Führungsstangen 2 können die Teilspeicher 5 bei in Füllen in der Ebene des Bartes 7 zusammengezogen werden, so daß sich die Teilspeicher 5 nicht an den Führungsstangen 2 verklemmen oder verspannen

hi können.

Jeder Teilspeicher 5 weist übliche Kupplungsteile El auf, die sich in den Berührungsbereichen der aufeinanderliegenden Teilspeicher 5 befinden. Dabei liegen die

Mittelachsen aller Kupplungsteile näherungsweise in der vertikalen Mittelachse der Speicheranlage.

Der Kupplungsteil 8 des untersten, auf der Unterlegplatte 4 aufliegenden Teilspeichers 5 ist durch ein Verschlußstück 9 dicht verschlossen. Im oberen Kupplungsteil 8 des obersten Teilspeichers 5 ist ein Armaturenstück 10 eingesetzt, das einen üblichen Füllanschluß 11 sowie einen Entnahmeanschluß 12 enthält. Die Kupplungsteile 8 aller anderen Teilspeicher 5 sind derart miteinander verbunden, daß die Hohlräume der Teilspeicher 5 nach außen abgedichtet miteinander in Verbindung stehen. Dazu können übliche Schraub-, Klemm- oder Renkverschlüsse verwendet werden. Auf den obersten Teilspeicher 5 ist ein Ring 13 aufgelegt, dessen Gewicht, in Verbindung mit Zusatzgewichten 14, eine nach unten gerichtete Kraft auf die übereinandergestapelten Teilspeicher 5 ausübt Mit Hilfe dieser Kraft kann in den gefüllten Teilspeichern 5 ein beispielsweise für die Entnahme benötigter Innendruck erzeugt werden, der vom Gewicht des Rings 13 sowie der Zusatzgewichte 14 abhängt

Bei der Entnahme des Gases werden die Teilspeicher 5 durch ihr Eigengewicht sowie durch das Gew:cht des Rings 13 und der Zusatzgewichte 14 soweit zusammengedrückt, bis sie nahezu vollständig entleert sind; dabei werden die Teilspeicher 5 auf den Führungsstangen 2 nach unten geschoben, bis sie schließlich unmittelbar übereinander auf der Unterlegplatte 4 aufliegen, wie in F i g. 2 zu erkennen ist

Bei der Einfüllung des Gases dehnen sich die Teilspeicher 5 wieder aus und schieben sich dabei längs der Führungsstangen 2 nach oben. Der dabei zurückgelegte Weg ist bei näherungsweise konstantem Innendruck vom Füllungsgrad der gesamten Speicheranlage abhängig. Durch Anbringen einer Markierung, beispielsweise an den Führungsstangen 2, aber auch an dem Ring 13 läßt sich somit die Gasmenge anzeigen, die sich in der Speicheranlage befindet.

Die von dieser Speicheranlage aufzunehmende Gasmenge kann durch Hinzufügung oder Wegnahme einzelner Teils^eicher erhöht oder verringert werden. Um weitere Teilspeicher 5 hinzuzufügen, werden die Teilspeicher 5 mit ihren Führungsösen 6 von unten bzw. oben auf die Führungsstange 2 aufgeschoben und mit dem jeweils benachbarten Teiispeicher 5 gekuppelt. Anschließend wird das Verschlußstück 9 und das ArmaturenstLck 10 wieder dem obersten bzw. untersten Teilspeicher zugeordnet.

Bei Teilspeichern 5 mit lösbaren Führungsösen werden diese nur in den Führungsstangen eingeklinkt und damit zusammengekup|>elt

Während die Teiispeicher 5 bei der Ausführungsform der Speichel anlage nach den Fig. 1 und 2 einen kreisförmigen, elliptischen, quadratischen oder rechtekkigen Grundriß haben, werden bei der Ausführungsform der Speicheranlage nach den Fig.3 bis 6 Teilspeicher 22 verwendet, die Torusform haben und eine Führungssäule 23 umgeben, die von einer Fundamentplatte 24 nach oben vorsteht. Die Kupplungsteile 8 befinden sich bei dieser Ausführungsform exzentrisch angeordnet in den kreisringförmigen Berührungsflächen der Teilspeicher 22, wie man aus Fig.4 entnehmen kann. Die Teilspeicher 22 haben bei der Ausführungsform nach Fig.4 die Form eines in sich geschlossenen Rings mit einem zentralen Durchbruch Sl, in den eine Führungssäule 23 eingeführt wird, die zur vertikalen Führung der Teilspeicher 22 dient. Bei der Ausfuhrungsform nach F i g. 5 sind die kreisrin^förmigen Teilspeicher 26 zusätzlich mit einer Unterbrechung 25 versehen, so daß sich keine geschlossene Kreisform ergibt Die Unterbrechung 25 ist etwas breiter als der Durchmesser der Führungssäule 23, so daß die Teilspeicher 26 mittels der Unterbrechung 25 von der Seite her auf die Führungssäule 23 aufgeschoben werden können, bis sich die Führungssäule in der zentralen öffnung 51 befindet

Um ein Aufbiegen des gefüllten, wurstförmigen Teilspeichers 26 zu verhindern, kann die Unterbrechung

ίο 25 durch eine zusätzliche Verbindung 27 geschlossen werden.

In F i g. 6 ist eine Ausführungsform einer Speicheranlage dargestellt, bei der eine hohle Führungssäule 53 senkrecht nach oben von einer Fundamentplatte 52 vorsteht Die Wandungen der Führungssäule 53 sind mit Durchbrüchen 54 versehen. Am unteren Ende und am oberen Ende läuft die Führungssäule 53 in je einem Flansch 55 bzw. 56 aus. Um die Führungssäule 53 herum sind mit radialem Spiel zwei Teiispeicher 57 angeordnet; diese Teilspeicher können entsprechend der Ausführungsform nach Fig. 1 kissen- od'-- blasenförmig ausgebildet sein.

In F i g. 6 sind außerdem mehrere der kissenförmigen Teiispeicher nach F i g. 1 zu einem Faltenbalg mit drei Falten zusammengefaßt Die Teilspeicher 57 haben jeweils einen gleichen unteren und oberen Verbindungsring 59. Der untere Verbindungsring 59 des untersten Teilspeichers 57 ist mit dem Flansch 55 lösbar dicht verbunden; der obere Verbindungsring 59 des untersten Teilspeichers 57 ist mit dem unteren Verbindungsring 59 des nach oben folgenden Teilspeichers 57 ebenfalls lösbar dicht verbunden. Der obere Führungsring 59 des oberen Teilspeichers 57 ist seinerseits wiederum an dem unteren Auslauf eines Faltenbalges 60 abdichtend

J5 fixiert Der obere Auslauf des Faltenbalges ist zwischen den Flansch 56 und einen auf diesem aufliegenden und abschließenden Deckel 61 abdichtend eingespannt.

Ein jeder Teilspeicher 57 ist zu der Führungssäule 53 hin offen. Die Führungssäule kann am obpren oder unteren Ende ein Ein- und Auslaßorgan 62, 63 für die Teilspeicher aufweisen.

Wird den Teilspeichern 27 dieser Ausführungsform der Speicheranlage über die Führungssäule 53 und deren Durchbrüche 54 Gas zugeführt, so da3 »icli ihr Innendruck erhöht, so wird der Faltenbalg 60 mehr oder weniger zusammengedrückt (s. Fig.6, rechte Seite). Entleert sich die Speicheranlage, das heißt, werden die Teilspeicher 57 drucklos, so wird der Faltenbalg 60 auseinandergezogen (s. Fig.6, linke Seite). Da die Teilspeicher 57 aus flexiblem Material bestehen, können sie sich im drucklosen Zustand zusammenfalten (s. Fig. 6, linke Seite).

Wird dsr Deckel 51 zum obersten Flansch 56 der Führunjjssäule 53 so angeordnet, daß er bei druckloser Speicheranlage lose auf dem Flansch 56 aufliegt, dann kann der obere Auslauf des Faltenbalges 60 in hier nicht weiter gezeigter Weise lösbar auf der äußeren Stirnfläche des Deckels 61 abdichtend befestigt sein. Der Deckel 61 ist zum Innern der Führungssäule 53 hin

ω mit einer Führungss jnge versehen, die dort zentrisch und ggf. auch kugelig geführt ist. Steht die Speicheranlage unter Innendruck, so wird der Deckel 61 angehoben, wenn der Faltenbalg 60 von den Tcilspeichern vollständig zusammengeschoben worden ist. Dadurch

*>5 ergibt sich eine spezielle Ausnutzung des Speicherraumes.

Solche Speicheranlagen sind insbesondere zur Speicherung von Klärgas geeignet, wie es beim Reinigen

oder Versetzen von Flüssigkeiten erzeugt wird. Diese¹* Klärgas fällt in schwankenden Mengen und unter einem maximalen Druck von 0,01 bis 0,05 atU an und wird auch ungleichmäßig entnommen und weiterverwendet, wobei der Entnahmedruck manchmal höher ist als der Druck des anfallenden Klärgases.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Speicheranlage für Gase mit mehreren, übereinander angeordneten und miteinander verbundenen Teilspeichern aus elastischem Material!, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilspeicher (5,22,26,57) in vertikaler Richtung geführt und in ihren Berührungsbereichen über lösbare Kupplungen (8,59) miteinander verbunden sind.

2. Speicheranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilspeicher (5) Fortsät2.e (7) aufweisen, an denen Führungsösen (6) zur Führung in Führungsstangen (2) vorgesehen sind.

3. Speicheranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilspeicher (22, 26, 57) zentrale Durchbrüche (51) für die Führung aufweisen.