DE19641712C1

DE19641712C1 - Gas holder

Info

Publication number: DE19641712C1
Application number: DE1996141712
Authority: DE
Inventors: Peter Dr Ing Ackermann
Original assignee: Kloeckner Wilhelmsburger GmbH
Current assignee: Kloeckner Wilhelmsburger GmbH
Priority date: 1996-10-10
Filing date: 1996-10-10
Publication date: 1997-12-11
Anticipated expiration: 2016-10-11

Abstract

The gas holder has a weight-loaded flexible membrane to restrict the gas volume and a gas input and output line through the limited space. There is a cradle (2) carrying a convex rest (3) of the same length and width as the length and diameter of the membrane. Above this, the membrane is fitted in a frame (8,12,14) which can move in guides (6,7) under its own weight vertically towards the rest. The cradle may be square and the membrane basically cylindrical, or oval in cross section.

Description

Die Erfindung betrifft einen Gasbehälter, in dem das Gasvolumen durch eine gewichtsbelastete, flexible Membrane begrenzt wird, und bei dem in das durch die Membrane begrenzte Volumen eine Gaszu- und -abfuhrleitung mündet.The invention relates to a gas container in which the gas volume is limited by a weight-loaded, flexible membrane, and in the volume limited by the membrane Gas supply and discharge line opens.

Derartige Gasbehälter - insbesondere für kleinere zu speichernde Gasvolumina - mit flexibler Membran werden derzeit im wesentli chen in zwei Ausführungen eingesetzt.Such gas containers - especially for smaller ones to be stored Gas volumes - with a flexible membrane are currently essentially Chen used in two versions.

Bei einer ersten Ausführungsform befindet sich in einem Schutz kasten aus Blech oder ähnlichen Materialien ein geschlossener Membransack, der lediglich über eine Gaszu- bzw.-abfuhr ver fügt. Leichte Gewichte, die von oben auf den Membransack ge setzt werden, verhindern eine völlig unkontrollierte Ausdehnung des Sacks, wenn dieser mit Gas gefüllt wird.In a first embodiment is in protection box made of sheet metal or similar materials a closed Membrane bag, which only has a gas supply or discharge adds. Light weights from above onto the membrane bag set prevent a completely uncontrolled expansion of the sack when it is filled with gas.

Diese Speicher werden als drucklos bezeichnet, d. h., daß der Gasdruck im Innern des Membransacks nicht ausreicht, um ohne zusätzliche Vorkehrungen Gas an den jeweiligen Verbraucher zu liefern. Es ist daher ein Gebläse zur Aufbringung dieses Vor drucks nötig. Es wird also immer Hilfsenergie zur Versorgung der Verbraucher benötigt, was aber dann problematisch wird, wenn der Verbraucher selbst Aufgaben der Notstromversorgung zu erfüllen hat. Außerdem erlaubt diese Bauart nur eine sehr unzu reichend exakte Füllstandsanzeige, da die Gewichte den Membran sack in undefinierter Weise verformen. Darüber hinaus ist der Membransack durch den direkten Kontakt mit den Gewichten einem gewissen Verschleiß ausgesetzt. These stores are referred to as depressurized. that is, the Gas pressure inside the membrane bag is not sufficient to without additional precautions gas to the respective consumer too deliver. It is therefore a blower for applying this pre pressure necessary. So there is always auxiliary energy for supply the consumer needs, which then becomes problematic, if the consumer himself has tasks of emergency power supply has fulfilled. In addition, this design allows only a very unzu Sufficiently exact level indicator, because the weights the membrane deform the bag in an undefined way. In addition, the Membrane bag through direct contact with the weights exposed to some wear.

Bei der zweiten bekannten Ausführungsform ist in einen vorzugs weisen liegenden, im Querschnitt ovalen Behälter in halber Höhe eine Membranfolie eingespannt, die die obere Begrenzung des Gasvolumens bildet. Mit der Folie verbunden ist eine Ballast decke, die die zur Erzeugung des Gasdrucks erforderliche Kraft durch Ballastgewichte aufbringt.In the second known embodiment is preferred have horizontal, cross-sectionally oval containers at half height a membrane film clamped, which the upper limit of the Gas volume forms. A ballast is connected to the film blanket, which is the force required to generate the gas pressure by ballast weights.

Da diese Ballastgewichte erheblich sind, muß die Decke geführt werden, wozu teleskop- oder scherenartige Führungssysteme ein gesetzt werden, die im oberen Scheitel des ovalen Behälters montiert sind und mit der Ballastdecke bzw. den Ballastgewich ten verbunden sind.Since these ballast weights are considerable, the ceiling must be guided be what telescopic or scissor-like guide systems to be placed in the top vertex of the oval container are mounted and with the ballast blanket or the ballast weight ten are connected.

Diese Ausführungsform benötigt keine Fremdenergie zur Versor gung der Verbraucher, allerdings ist die Konstruktion sehr auf wendig und kostenintensiv.This embodiment does not require external energy for the supply consumer, but the construction is very open agile and expensive.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Gasbehäl ter der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß seine Füllung und Entleerung derart kontrolliert vonstatten geht, daß der Füllstand jederzeit exakt ablesbar ist und Hilfsenergie zur Versorgung der Verbraucher nicht notwendig ist, der jedoch eine einfache Bauart aufweist.The invention is therefore based on the object of a gas container ter of the type mentioned in such a way that its Filling and emptying take place in such a controlled manner that the level can be read exactly at any time and auxiliary energy is available Supply to consumers is not necessary, but one simple design.

Die Erfindung löst diese Aufgabe gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 dadurch, daß in einem Gestell, das in Länge und Breite der Länge und dem Durchmesser der Membran ent spricht, eine konvexe Auflage vorgesehen ist, oberhalb welcher die das Gasvolumen aufnehmende, allseitig geschlossene Membran in einem Rahmen angeordnet ist, der in Führungen infolge seines Eigengewichts gegen den Membraninnendruck vertikal in Richtung Auflage im Gestell verschiebbar ist.The invention solves this problem according to the characterizing part of claim 1 characterized in that in a frame that is in length and width of the length and diameter of the membrane speaks, a convex support is provided, above which the membrane that absorbs the gas volume and is closed on all sides is arranged in a frame which is in guides due to its Dead weight against the diaphragm pressure vertically in the direction Pad is slidable in the frame.

Dabei preßt sich der Membransack derart in den Rahmen, daß sich beim Entleerungsvorgang und der hierdurch erfolgenden Ab senkung des Rahmens die obere Membranhälfte auf die untere fal tet und beide Lagen übereinander auf der Auflage zu liegen kom men, die auch bei Zwischenfüllständen als Stütze des Membran sacks dient, der zudem je nach Füllstand immer eine definierte Geometrie aufweist. Somit ist der Füllstand jederzeit exakt ab lesbar.The membrane bag presses into the frame in such a way that yourself during the emptying process and the resulting ab lowering the frame the upper membrane half to the lower fal tet and both layers on top of each other come to rest men, even at intermediate levels as a support of the membrane sacks, which is also always a defined one depending on the fill level Has geometry. This means that the fill level is always down readable.

Das Gas kann unter Verbraucherbedarfsdruck ( üblicherweise bis 50 m bar ü ) gespeichert werden, so daß keine Hilfsenergie von außen zugeführt werden muß. In der Regel reicht das Eigenge wicht des Rahmens, um diesen Druck aufzubringen und aufrechtzu erhalten.The gas can be under consumer pressure (usually up to 50 m bar g) are stored so that no auxiliary energy from must be fed outside. Usually the Eigenge is enough important of the frame to apply and maintain this pressure receive.

Durch die exakte Füllstandsablesbarkeit und die Möglichkeit, das Gas unter Verbraucherbedarfsdruck zu speichern ergibt sich der weitere Vorteil, daß nachgeschaltete Verbraucher exakt ge steuert werden können.Thanks to the exact level readability and the possibility of the result is to store the gas under consumer pressure the further advantage that downstream consumers are exactly ge can be controlled.

Da keinerlei Ballastgewichte direkt mit der Membran in Berüh rung kommen, ist eine schonende Behandlung der Membran beim Füllen und Entleeren gewährleistet. Somit können auch übliche Klärgasmembranen eingesetzt werden.Since no ballast weights directly with the membrane in contact is a gentle treatment of the membrane in the Filling and emptying guaranteed. Thus, also common ones Sewage gas membranes are used.

Die Membran hat eine lange Lebensdauer, da kaum Verschleiß auf tritt, sie gewährleistet darüberhinaus eine hohe passive Be triebssicherheit.The membrane has a long service life because there is hardly any wear occurs, it also guarantees a high passive loading drive safety.

Alles in allem ist die erfindungsgemäße Konstruktion einfach aufgebaut, wartungsarm und preiswert.All in all, the construction according to the invention is simple assembled, low maintenance and inexpensive.

Gemäß Anspruch 2 ist das Gestell quaderförmig und vorzugsweise nach Anspruch 7 ein oben offener Normcontainer (20 oder 40 Fuß), und der Membransack ist in gefülltem Zustand zylinderför mig oder im Querschnitt oval ausgebildet, wobei gemäß Anspruch 8 die Stirnseiten halbkugelförmig oder halbkugel-halbzylinder förmig sind.According to claim 2, the frame is cuboid and preferably a standard container (20 or 40 Feet), and the membrane bag is cylindrical when filled mig or oval in cross section, wherein according to claim 8 the end faces hemispherical or hemispherical-half cylinder are shaped.

Nach Anspruch 3 hat die Auflage einen U-förmigen Querschnitt, wobei der gekrümmte Bereich zwischen den U-Schenkeln als ei gentliche Auflagefläche für den Membransack dient. Die U-Schen kel weisen zur Gestellwand einen gewissen Abstand auf, so daß der Rahmen, der den Membransack hält, in diese Zwischenräume eintauchen kann, bis sich die Anschlagpunkte der Membran am Rahmen in Höhe der Krümmungsenden des U-Profils befinden und die zusammengelegte Membran voll flächig auf diesem Profil auf liegt.According to claim 3, the support has a U-shaped cross section, the curved area between the U-legs as egg serves as a contact surface for the membrane bag. The U-Shen kel have a certain distance from the frame wall, so that the frame that holds the membrane bag into these spaces can immerse until the anchor points of the membrane on Frame located at the level of the curvature ends of the U-profile and the folded membrane over the entire surface of this profile lies.

Vorteilhafter Weise besteht die Auflage dabei aus einem glat ten, gewalzten Blech.The pad advantageously consists of a smooth rolled sheet.

Die Auflage ist mit ihren nach unten weisenden Schenkeln auf dem Boden des Gestells ( Containers ) befestigt.The edition is on with her legs pointing downwards attached to the bottom of the frame (container).

Die Führungen für den Rahmen sind gemäß Anspruch 5 derart aus gestaltet, daß sie als mindestens zweiteilige, um Gelenke klappbare Schienen ausgebildet sind, wobei ein Teilstück vom oberen Rand des Gestells in dieses hineinreicht und das minde stens eine andere Teilstück im aufgeklappten Zustand über den Rand des Gestells hinausragt. Im vollständig gefüllten Zustand des Membransacks ragt somit auch der Rahmen, der den Membran sack übergreifende Vorsprünge aufweist, ebenfalls über das Ge stell hinaus. Bei der Versorgung von Verbrauchern sackt die Membran langsam in sich zusammen, wobei der Rahmen in das Ge stell eintaucht und dabei infolge seines Eigengewichts den Druck im Inneren der Membran aufrechterhält. Ist die Membran vollständig entleert, ist der Rahmen gänzlich in das Gestell eingetaucht. Jetzt können die oberen Führungsteile eingeklappt werden, so daß der Behälter wie ein normaler Container trans portiert werden kann, da dessen Höhenabmessungen nunmehr das übliche Maß nicht mehr überschreiten.The guides for the frame are made according to claim 5 designed to be at least two-part to joints foldable rails are formed, a portion of the upper edge of the frame extends into this and the minde at least another section in the opened state over the Edge of the frame protrudes. When fully filled of the membrane bag thus also protrudes the frame that holds the membrane sacks overlapping projections, also over the Ge stand out. When it comes to supplying consumers, it sags The membrane slowly collapses, with the frame in the Ge place immersed and due to its own weight the Maintains pressure inside the membrane. Is the membrane completely empty, the frame is completely in the frame immersed. Now the upper guide parts can be folded in be so that the container trans like a normal container can be ported, since its height dimensions now the Do not exceed the usual size.

Damit das Absenken und das Anheben des Rahmens in den Führungen reibungsarm vor sich gehen kann, sind nach Anspruch 6 am Rahmen Rollen angeordnet, die in den Führungsschienen abrollen.So that the lowering and lifting of the frame in the guides can go smoothly are according to claim 6 on the frame Arranged rollers that roll in the guide rails.

Werden andere (höhere) Drücke in der Membran gewünscht, kann das Gewicht des Rahmens durch Auflegen von Ballastgewichten vergrößert werden, wie es der Anspruch 9 vorschlägt. If other (higher) pressures in the membrane are desired, you can the weight of the frame by placing ballast weights be enlarged as proposed by claim 9.

Durch die besondere Ausgestaltung der Auflage ist der Raum im Gestell unterhalb der Auflage zugänglich und kann für Sicher heitsorgane oder ähnliches Behälterzubehör benutzt werden.Due to the special design of the edition, the room in the Frame accessible under the pad and can be used for safety organs or similar container accessories can be used.

Die Gaszufuhr- bzw. -abfuhrleitung befindet sich vorzugsweise auf der Unterseite der Membran am Scheitelpunkt der Auflage, in welcher eine Öffnung vorgesehen ist, durch die die Leitung mit Spiel hindurch geführt ist, d. h., die Leitung ist nicht starr mit der Auflage verbunden.The gas supply or discharge line is preferably located on the underside of the membrane at the apex of the support, in which is provided an opening through which the line with Is passed through the game, d. that is, the line is not rigid associated with the edition.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Zeichnungen darge stellt und näher erläutert.The invention is illustrated below with reference to drawings provides and explained in more detail.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 Behälter mit vollständig gefüllter zylindrischer Mem bran, Fig. 1 container with completely filled cylindrical Mem bran,

Fig. 2 Behälter gemäß Fig. 1 bei minimalem Füllstand, Fig. 2 container according to Fig. 1 with a minimum level,

Fig. 3 Behälter gemäß den Fig. 1 und 2 in einer Zwischenstellung, Fig. 3 A container according to FIGS. 1 and 2, in an intermediate position

Fig. 4 zylindrischer Membransack in Seitenansicht, Fig. 4 cylindrical membrane bag in side view,

Fig. 5 Behälter mit vollständig gefüllter ovaler Membran. Fig. 5 container with completely filled oval membrane.

In den Fig. 1 bis 3 ist ein Gasbehälter dargestellt und all gemein mit dem Bezugszeichen 1 versehen. Der Gasbehälter 1 be steht im wesentlichen aus einem Gestell 2, das ein oben offener Normcontainer sein kann. Innerhalb des Gestells 2 ist eine Auf lagekonstruktion 3 angeordnet, die im Querschnitt ein U-förmi ges Profil aufweist. Mit den U-Schenkeln 4 steht die Auflage 3 auf dem Gestellboden 5 auf. Die U-Schenkel 4 weisen einen Ab stand a zu den Gestellwänden auf, so daß Führungsschienen 6, die mit einem Teil 7 über den Rand des Gestells 2 hinausragen, an den U-Schenkeln 4 vorbei bis zum Boden des Gestells 2 ange ordnet werden können. Der Abstand a ist weiterhin so bemessen, daß noch ein weiterer Zwischenraum zwischen den U-Schenkeln 4 und den Führungsschienen 6 verbleibt, in den ein Rahmen 8 ein tauchen kann, in dem oberhalb der Auflage 3 ein zylinderförmi ger Membransack 9 befestigt ist. Die Befestigungspunkte 10 sind so gewählt, daß bei vollständig eingetauchtem Rahmen, d. h. bei vollständig entleertem Membransack die Hälften der Membranwan dung aufeinander gefaltet die Krümmung des U-förmigen Auflage profils vollständig bedecken. Am Rahmen 8 sind seitlich Rollen 11 angeordnet, die in den Führungen 6 abrollen. An der Ober kante des Rahmens 8 sind horizontal verlaufende Stege 12 vorge sehen, auf denen zusätzlich Ballastgewichte 13 auflegbar sind. Die Längen der Rahmenseitenteile 14 sind so bemessen, daß sie die zusammengefaltete Membrane umschließen und den Rahmen mit dem Führungssystem sicher führen.In FIGS. 1 to 3, a gas tank is shown and all common designated by reference numeral 1. The gas container 1 be essentially consists of a frame 2 , which can be an open standard container. Within the frame 2 , a bearing structure 3 is arranged, which has a U-shaped profile in cross section. With the U-legs 4 , the support 3 stands on the frame base 5 . The U-legs 4 have a From a to the frame walls, so that guide rails 6 , which protrude with a part 7 beyond the edge of the frame 2 , past the U-legs 4 to the bottom of the frame 2 can be arranged . The distance a is also such that there is still a further space between the U-legs 4 and the guide rails 6 , in which a frame 8 can be immersed, in which a cylinder-shaped membrane bag 9 is attached above the support 3 . The attachment points 10 are selected so that when the frame is completely immersed, ie when the membrane bag is completely empty, the halves of the membrane wall are folded onto one another and completely cover the curvature of the U-shaped support profile. On the frame 8 rollers 11 are arranged laterally, which roll in the guides 6 . At the upper edge of the frame 8 horizontally extending webs 12 are easily seen, on which additional ballast weights 13 can be placed. The lengths of the frame side parts 14 are dimensioned such that they enclose the folded membrane and securely guide the frame with the guide system.

Der Raum unterhalb der Auflagekonstruktion 3 bleibt frei und kann somit beispielsweise für Sicherheitsorgane oder ähnliches Behälterzubehör benutzt werden. Darüber hinaus wird von hier aus durch eine Öffnung im Scheitelpunkt der Auflage 3 die Zu- und Abfuhrleitung 15 in die Membran 9 geführt. Die Öffnung ist so bemessen, daß die Leitung 15 mit einem gewissen Spiel hin durchgeführt werden kann, so daß diese nicht starr mit der Auf lage verbunden ist.The space below the support structure 3 remains free and can thus be used, for example, for security organs or similar container accessories. In addition, the feed and discharge line 15 is guided into the membrane 9 from here through an opening in the apex of the support 3 . The opening is dimensioned so that the line 15 can be carried out with a certain amount of play so that it is not rigidly connected to the layer.

Die Führungsschienen können so ausgestaltet sein, daß das über den Behälterrand, der entsprechend verstärkt ausgeführt ist, hinausragende Teilstück 7 um ein Gelenk umklappbar ist, was je doch in der Zeichnung nicht dargestellt ist.The guide rails can be designed in such a way that the section 7 projecting beyond the container edge, which is of correspondingly reinforced design, can be folded over a hinge, but this is not shown in the drawing.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen anschaulich die verschiedenen Füll zustände der Membran 9. Insbesondere ist deutlich dargestellt, wie sich der Membransack 9 im Laufe seiner Entleerung über die konvexe Auflage 3 zieht. Figs. 1 to 3 show clearly the different filling states of the membrane 9. In particular, it is clearly shown how the membrane bag 9 extends over the convex support 3 in the course of its emptying.

Die Fig. 4 zeigt einen vollständig gefüllten Membransack 9, der aus einem zylindrischen Teil 16 und halbkugelförmigen Stirnseiten 17 besteht. FIG. 4 shows a fully-filled membrane bag 9, which is 16, and hemispherical end faces 17 of a cylindrical part.

Der Inhalt des Gasspeichers bzw. des Membransacks 9 wird aus dem Höhenstand umgerechnet und angezeigt.The content of the gas reservoir or the membrane bag 9 is converted from the level and displayed.

Claims

1. Gas container in which the gas volume is limited by a weight-loaded flexible membrane, and in which a gas supply and discharge line opens into the volume limited by the membrane, characterized in that in a frame ( 2 ), the length and width corresponds to the length and diameter of the membrane ( 9 ), a convex support ( 3 ) is provided, above which the gas volume-absorbing membrane ( 9 ), which is closed on all sides, is arranged in a frame ( 8 , 12 , 14 ) which is in contact stanchions ( 6 , 7 ) is vertically displaceable in the direction of the support ( 3 ) in the frame ( 2 ) due to its own weight.

2. Gas container according to claim 1, characterized in that the frame ( 2 ) cuboid and the membrane ( 9 ) is substantially cylindrical or oval in cross section.

3. Gas container according to claim 1 or 2, characterized in that the support ( 3 ) is U-shaped in cross section and the distance from the apex of the U to the Gestellbo ( 5 ) is such that when completely in the frame ( 2nd ) retracted frame ( 8 , 12 , 14 ) the emptied and folded membrane ( 9 ) covers the convex surface of the support ( 3 ).

4. Gas container according to one of claims 1 to 3, characterized in that the gas supply and discharge line ( 15 ) is carried out with play through an opening arranged at the apex of the support ( 3 ).

5. Gas container according to one of claims 1 to 4, characterized in that the guides ( 6 , 7 ) are formed as at least two-part, Ge hinged rails, part of which extends from the upper edge of the frame ( 2 ) into this and the at least one other section ( 7 ) protrudes over the edge of the frame ( 2 ) in the opened state.

6. Gas container according to one of claims 1 to 5, characterized in that rollers ( 11 ) are mounted on the frame ( 14 ) which roll in the guides ( 6 , 7 ).

7. Gas container according to one of claims 1 to 6, characterized in that the frame ( 2 ) is a container open at the top.

8. Gas container according to one of claims 1 to 7, characterized in that the end faces ( 17 ) of the cylindrical membrane ( 9 ) are hemispherical or the oval membrane is hemispherical-half-cylindrical.

9. Gas container according to one of claims 1 to 8, characterized in that additional weights ( 13 ) can be attached to the frame ( 12 ).

10. Gas container according to one of claims 1 to 9, characterized in that the support ( 3 ) is made of a smooth, rolled sheet metal.