DE1942171C3 - Speicheranlage für Gase mit Teilspeichern aus elastischem Material - Google Patents

Description

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

Es ist bekannt. Hohlkörper, beispielsweise Kugeln, Zylinder, Kegel oder dergleichen, aus Metall oder Kunststoff, also ein?m 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 besti. imt, so daß bei einer Überschreitung des Gasvolumens ein zusätzlicher Behälter aufgestellt werden muß.

Aus der US-PS 30 16 938 ist eine Speicheranlage für Gase der angegebenen Gattung bekannt. Dabei sind die einzelnen Teilspcicher 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 zu konstruieren, bei welcher das Spcichcrvolumcn auf konstruktiv einfache Weise variicri werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemiiß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches I angegebenen Merkmale gelöst.

Zweckmäßige Ausfiihrungsformcn für die vertikale Führung der Teilspcicher sind in den Unleransprüchen angegeben.

Die mit der Erfindung er/iellen Vorteile beruhen insbesondere darauf, daß mehrere, voneinander vollständig getrennte Teilspeicher vorgesehen werden, die je nach Bedarf vertikal übereinander angeordnet und in ihren Bcrührungsbcreichcn miteinander verbunden werden können. Dadurch läßt sich auf konstruktiv einfache Weise das für die Gasspcieherung /ur Verfugung stehende Volumen variieren.

Durch die vertikale Anordnung der ein/einen Teilspcicher ergibt sich der weitere Vorteil, daß sich durch Auflegen einer Gewiehtsphilte auf den obersten Teilspcicher ein genau definierter 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 bestehende, fertig κι montierte Anlage noch vergrößert werden, indem einfach weitere Teilspeicher zugekauft und mit der bestehenden Anlage kombiniert werden.

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

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispiclen unter Bezugnahme auf die schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
in F i g. 1 eine Ausführur.gsform einer gefüllten Speicheranlage, bei der die Teilspeicher an ihren Außenrändern geführt sind,

Fig.2 die Speicheranlage nach Fig. 1 im entleerten Zustand,

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

Fig.4 eine perspektivische Ansicht eines Teilspeichers für die Ausführungsform nach Fig. 3,

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer weiteren w 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.

ι'· Wie sich aus Fig. I ergibt, weist eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Speicheranlage ein auf einer Fundamentplalte 1 aufgebautes Führungsgehäuse auf, das aus Führunjsstangen 2 und einem Schutzdach 3 besteht. In dem durch die i^;i Führungsstange 2 begrenzten Raum sind auf einer auf der Fundamentplattc 1 ruhenden Unterlegplatte 4 senkrecht übereinanderliegend kissen-, linsen- oder blasenförmige Teilspeichcr 5 gestapelt. Die auch als »Barte« bezeichneten, randähnlichen Fortsätze 7 der ι' 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 Tcilspcicher 5 bestehen aus gcwebcvcrstärktcm 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 Bärlc 7 eingearbeitet, beispielsweise eingestanzt, >■> cinvulkanisicrt oder eingenäht. Als Alternative hierzu können die Fiihrungsöscn 6 auch lösbar mit dem Bart 7 verbunden werden, beispielsweise durch Karabiner, Schäkel, Ringe, Klemmverbindungen, Schraubverbindungen oder fomischlüssige Verbindungen.
•i» Aufgrund des Spiels der Führungsösen 6 auf den l'ührungsstangen 2 können die Teilspeichcr 5 beim Füllen in der Ebene des Bartes 7 zusammengezogen werden, so daß sich die Tcilspcicher 5 nicht an den l'ührungsstangen 2 verklemmen oder verspannen '" können.

leder Teilspeichcr 5 weist übliche Kupplungsteil 8 auf, die sich in den Bcrührungsbcreichcn der aufeinanderliegender! Teilspeichcr 5 befinden. Dabei liegen die

Mittelachsen aller Kupplungsteile naherungsweise 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 FüllanschluÜ Il sowie einen Eninahmeanschluß 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 Gewicht 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 Teilspeicher 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 Teilspeichcr 5 gekuppelt. Anschließend wird das Verschlußstück 9 und das Armaturenstück 10 wieder dem obersten bzw. untersten Teilspeicher zugeordnet.

Bei Teilspeichcrn 5 mi; lösbaren Führungsösen werden diese nur in den Führungsstangen eingeklinkt und damit zus^mmengekuppeit.

Während die Tulspeicher 5 bei der Ausführungsform der Speicheranlage nach den Fig. I 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 Fundamcntplatte 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 eine:, in sich geschlossenen Rings mit einem zentralen Durcl'bruch 51, in den eine Führungssäule 23 eingeführt wir'], di J zur vertikalen Führung der Teilspcicher 22 dient. Bei der Ausführungsform nach F i g. 5 sind die kre'sringförmigen Teilspeicher 26

zusätzlich mit einer Unterbrechung 25 versahen, so daß sich keine geschlossene Kreisform ergibt. Die Unterbrechung 25 ist etwas breiler als der Durchmesser der Führungssäule 23, so daß die Teilspeicher 26 mittels der Unterbrechung 25 von der Seite her auf die Führungs,-säule 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 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 Fünrungssäule 53 in je einem Flansch 55 bzw. 56 aus. Um die Führungssäule 53 herum sind mit radialem Spiel zwei Teilspeiche·· 57 angeordnet; diese Teilspeicher können entsprechend der Ausführungsform nach Fig. 1 kissen- oder blasenförmig ausgebildet sein.

In F i g. 6 sind außerdem mehrere der kissenförm>gen Teilspeicher nach Fig. 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 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 oberen oder unteren Ende ein Ein- und Auslaßorgan 62, 63 für die Teilspeicher aufweisen.

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

Wird der Deckel 51 zum obersten Flansch 56 der Führungssäule 53 so angeordnet, daß er bei druckloser Speicheranluge 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 Dec'.els 61 abdichtend befestigt sein. Der Deckel 6« ist zum Innern der Fiihrungssäule 53 hin mit einer Führungsstange 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 Teilspeichern vollständig zusammengeschoben worden ist. Dadurch 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. Dieses Klärgas füllt in schwankenden Mengen und unter eineni maximalen Druck von 0,01 bis 0.05 aiii an und wird auch iingleichmälJig entnommen und weiterverwendel. wobei der rintnahmedruck manchmal höher ist als der Druck des anfallenden Klärgases.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Speicheranlage für Gase n.it 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) Fortsätze (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 aufwei-