DE2307843A1

DE2307843A1 - Speicherbehaelter

Info

Publication number: DE2307843A1
Application number: DE19732307843
Authority: DE
Inventors: Milton W Heisterberg
Original assignee: General American Transportation Corp
Current assignee: General American Transportation Corp
Priority date: 1972-02-16
Filing date: 1973-02-15
Publication date: 1973-08-30
Also published as: US3834576A; GB1374549A; FR2172396B1; JPS4897108A; FR2172396A1; CA995601A

Description

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General American Transportation Corporation, Chicago / Illinois

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Speicherbehälter

Die Erfindung betrifft einen besseren Speicherbehälter mit einem durch ein Gegengewicht entlasteten Kolben und insbesondere einen Speicherbehälter, bei dem die Gegengewichtsmechanik mit dem Kolben über einen Pokalpunkt in Verbindung steht, der senkrecht über der Mitte des Kolbens gelegen ist.

Gegenstand der Erfindung ist ein Speicherbehälter mit einem zylindrischen Gehäuse, in dem ein Kolben senkrecht bewegbar angeordnet ist, mit einer zwischen dem Umfang des Kolbens und dem zylindrischen Gehäuse angeordneten Abdichtung, die abdichtend am Kolben und dem zylindrischen Gehäuse anliegt und in einem Teil des zylindrischen Gehäuses einen abgedichteten Speicherbezirk abgrenzt, mit einem Einlass, der mit dem Speicherbezirk in Verbindung steht, und mit einer Gegengewichtsmechanik, die mit dem Kolben in Verbindung steht, diesen entlastet und den Kolben bei dessen senkrechter Bewegung im Gehäuse eingemittet hält, welche Gegengewichtsmechanik mit dem Kolben über einen Fokalpunkt in Verbindung steht, der senkrecht über der Mitte des Kolbens gelegen ist, wobei bei dem Einströmen einer Flüssigkeit oder eines Gases

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der Kolben im zylindrischen Gehäuse senkrecht bewegt wird»

Die Erfindung ist ferner _auf einen Speicherbehälter der genannten Art gerichtet, wobei die Verbindung zwischen dem Kolben und der Gegengewichtsmechanik aus drei gleich langen Kabeln besteht, die in gleichen Abständen von einander an dem einen Ende mit dem Rand des Kolbens verbunden sind.

Die Erfindung sieht ferner einen Speicherbehälter der genannten Art vor, dessen Gegengewichtsmechanik in einer Führungsvorrichtung angeordnet ist, die sich an der Außenseite des Speicherbehälters befindet und den Inhalt des Speicherbehälters anzeigt.

Die Erfindung wird nunmehr ausführlich beschrieben, In den beiliegenden Zeichnungen ist die

Pig.1 ein senkrechter Schnitt durch einen Speicherbehälter nach der Erfindung, wobei gewisse Bauteile als Seitenansicht dargestellt sind,

Pig.2 ein waagerechter Schnitt durch den Speicherbehälter nach der Linie 2-2 in der Fig„1 und die

Pig.3 eine Darstellung der Kabelrollenblöcke, die bei dem Speicherbehälter nach der Erfindung verwendet werden,,

In den Zeichnungen ist ein Speicherbehälter 100 dargestellt, der eine zylindrische Seitenwandung 101 aufweist, die am Boden durch eine Bodenwandung 102 abgeschlossen wird, während am oberen Teil des Speicherbehälters eine kegelstumpfförmige Dachwandung 103 vorgesehen ist. Diese Dachwandung 103 ist mit einem Gehäuse 105 versehen, das eine Seitenwandung 106 aufweist, die einen Teil der Dachwandung 103 bildet» Die Seitenwandung 1C6 des Gehäuses 105 ist mit einer Öffnung 107 versehen und am oberen Ende durch ein Dach 108 abgeschlossen»

Die Seitenwandung 101 des Speicherbehälters 100 ist in Abständen mit Entlüftungsrohren 112, 113 versehen, wie auf der linken Seite der Pig.1 dargestellt, welche Entlüftungsrohre 112, und 113 eine Verbindung zwischen der Umgebungsluft und dem Innenraum des Speicherbehälters 100 herstellen. Der Speicherbehälter 100 ist ferner nahe an der Bodenwandung 102 mit einer Öffnung 115 versehen, die ein Ablassrohr für ein Kondensat 120 aufnimmt,

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das mit einem nicht dargestellten Ventil ausgestattet ist, wodurch die Abdichtung des Speicherbehälters 100 aufrechterhalten wird.

Die Seitenwand 101 des Speicherbehälters ist weiterhin nahe an der Bodenwandung 102 mit einer Öffnung 125 versehen, die mittels eines Kragens 126 mit einem Einlass-Auslassrohr 130 verbunden ist. Der Kragen 126 stellt eine flüssigkeits- und gasdichte Verbindung zwischen dem Behälter 100 und dem Rohr 130 her und steht mit einem sich nach oben erstreckenden Abzugsrohr in Verbindung, das am oberen Teil mit einer Entlüftungskappe versehen ist, die an einen Plansch 133 angenietet ist. Die Entlüftungskappe 132 ist normalerweise geschlossen, öffnet sich jedoch, wenn im Behälter 100 ein vorherbestimmter Druck überschritten wird.

Der Behälter 100 ist innerhalb der Seitenwandung 101 mit einem Kolben 135 ausgestattet, der aus einem sich nach oben wölbenden Blech 136 mit einem Scheitel 137 besteht. Der Kolben ist am Rand mit einem nach oben ragenden Plansch 140 versehen, der sich in einem nach innen vorstehenden Plansch 141 fortsetzt. Der Kolben 135 kann zusammen mit den Planschen 140 und 141 einstückig hergestellt werden.

Eine zylindrische, biegsame und für die zu speichernde Flüssigkeit undurchlässige Abdichtung 145 ist am Ende 146 zwischen dem nach innen abgebogenen Plansch 141 und einem kreisrunden Plansch 150 mit Hilfe der Befestigungsmittel 151 befestigt, die in Abständen um die Plansche herum angeordnet sind. Das andere Ende 147 der Abdichtung 145 ist zwischen den Planschen und 156 befestigt, die ihrerseits an der Seitenwandung 101 des Behälters 100 befestigt sind. Die Abdichtung 145 ist daher abdichtend mit dem einen Ende mit dem Kolben 135 und mit dem anderen Ende mit der Seitenwandung 101 des Behälters 100 verbunden.

In einer Führung 170 ist eine Gegengewichtsmechanik 160 mit einem Gegengewicht 165 gleitbar angeordnet. Die Führung weist auf eine Vorderwandung 171, eine Rückwandung 172 und die Seitenwandungen 173. Die Rückwandung 172 ist an der Seitenwandung 101 des Behälters befestigt, beispielsweise durch Schweißen. Die Vorderwandung 171 der Führung 170 ist mit einem langgestreckten

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Schlit2 175 versehen, der ein Pegelanzeigemittel 176 aufnimmt, das am Gegengewicht 165 befestigt ist.

Am Gegengewicht 165 sind drei gleich lange Kabel 180 befestigt, die um eine Dreifachkabelrolle 185 herumgeführt sind, welche Rolle auf einer Achse 186 drehbar gelagert ist, die zwischen zwei Montageplatten 187 befestigt ist, welche Montageplatten 187 an der Dachwandung 103 des Behälters 100 nahe an der Seitenwandung 101 angeordnet sind, so dass die Kabel 180 von der Rolle 185 aus zum Gegengewicht 165 im wesentlichen geradlinig verlaufen. Im Gehäuse 105 ist eine weitere Dreifachrolle 190 angeordnet, die auf einer Achse 191 drehbar gelagert ist, welche Achse an der Seitenwandung 106 des Gehäuses 105 befestigt ist. Die Kabelrolle 190 ist so angeordnet, dass die Anfangskontaktstelle zwischen den Kabeln 180 und der Rolle 190 senkrecht über dem Scheitel 137 des Kolbens 135 gelegen ist. Etwas unterhalb der Rolle 190 sind drei einzelne Rollen 195 angeordnet, die auf je einer Achse 196 drehbar gelagert sind , welche Achsen am Gehäuse 105 befestigt sind. Alle Rollen 195 sind winkelmäßig so angeordnet, dass sie die zugehörigen Kabel 180 von der Rolle 190 aus zu einer Versteifungsplatte 200 führen, die am Rand des Kolbens 135 befestigt und mit einer Öffnung 201 versehen ist, die das betreffende Kabel 180 aufnimmt. Die Versteifungsplatten 200 sind mit einem Abstand von 120 von einander so angeordnet, dass sie den Kolben an drei von einander gleich weit entfernten Stellen abstützen.

Jedes Kabel 180 verläuft von der zugehörigen Versteifungsplatte 200 aus zur betreffenden Einzelrolle 195 und von dort aus zur Dreifachrolle 190 und aus dem Gehäuse 105 durch die Öffnung 107 zur Rolle 185 und schließlich zum Gegengewicht 165. Das Gegengewicht 165 gleicht im wesentlichen das Gewicht des Kolbens 135 aus, so dass die durch das Rohr 130 einströmende Flüssigkeit den Kolben 135 senkrecht nach oben verdrängen kann, während das Gegengewicht 165 eine entsprechende Bewegung nach unten ausführt, wobei das Anzeigemittel 176 im Schlitz 175 eine entsprechende Bewegung ausführt und den Stand der Flüssigkeit im Behälter 100 anzeigt.

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Die Fig.1 zeigt (mit Vollinien dargestellt) den Kolben 135 am Boden des Speicherbehälters 100, wobei der Kolben 135 und im besonderen dessen Kanten an der Bodenwandung 102 des Behälters 100 anliegen. In diesem Falle befindet sich im wesentlichen keine Flüssigkeit im Bezirk zwischen der Abdichtung 145 und der angrenzenden Wandung 101 wegen der vorgesehenen Abdichtungen bei 155, 156 und an den Flenschen 141 und 150_e Strömt die Flüssigkeit durch das Rohr 130 ein, so wird der Kolben nach oben verdrängt bis zu der in der Fig«1 mit unterbrochenen Linien dargestellte Lage. In der Fif.1 ist die Abdichtung 145,gleichfalls mit unterbrochenen Linien dargestellt. Diese Bewegung des Kolbens 135 wird unterstützt durch die Entlüftungsdurchlässe 112, 113, durch die die Luft aus dem Behälter 100 oberhalb des Kolbens 135 entweichen kann. Nachdem der Kolben 135 die obere Lage erreicht hat, wird die durch das Rohr 130 eingelassene zusätzliche Luft durch das Abzugsrohr 131 abgelassen.

Die Höhe des Kolb_ens 135 im Behälter 100 kann ohne weiteres bestimmt werden durch das Anzeigemittel 176, das am Gegengewicht 165 befestigt ist und sich mit diesem bewegt» An der Vorderwan— dung 171 der Führung 170 sind (nicht dargestellte) Kennzeichen vorgesehen, an denen die Stellung des Kolbens 135 im Behälter 100 abgelesen werden kann.

Da, wie aus den Figuren 1 und 2 zu ersehen ist, alle Kabel 180 an einer Stelle zusammentreffen, die im wesentlichen senkrecht über der Mitte des Kolbens 135 gelegen ist, so bewegt sich der Kolben 135 aus der mit Vollininien dargestellten Lage in die mit unterbrochenen Linien dargestellte Lage ohne unzulässigerweise anzukippen oder von der Mitte im Behälter 100 abzuweichen. Da die Anordnung der Kabel 180 eine Anhebung und Einmittung des Kolbens 135 bewirkt, so brauch für eine Einmittung des Kolb_ens keine besonderen Mittel vorgesehen zu werden, wodurch der ausnutz-, bare Speicherraum des Behälters 100 auf ungefähr 85$ des Gesamtvolumens des Behälters 100 erhöht wird. Wie aus der Darstellung zu ersehen ist, sind die an den Kabeln 180 wirksamen Vektorkräfte gleich einem Drittel des Gegengewichtes 165, wenn der Kolben 13!? sich im Gleichgewicht befindet. Da die auf eines der Kabel 160 einwirkende Kraft von einem Drittel bis zum gesamten Gewicht

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des Gegengewichtes 165 betragen kann, so ist die Anlage mit einer ausreichenden Kraft versehen, die den Kolben 135 in der ordnungsgemäßen Lage hält, wenn dieser sich senkrecht im Behälter 1OQ bewegt. Aufgrund der Anordnung der Rollen 185, 190 und I95und der Anordnung der Befestigungspunkte der Kabel 180 am Kolben 135 liegt eine selbstregelnde Mechanik vor, die den Kolben 135 in der ordnungsgemäßen lage hält sowie eingemittet im Behälter 100, wenn der Kolben im Behälter sich senkrecht bewegt. Da eine der Punktionen der Rollen 195 darin besteht, die Kabel 180 unter der Rolle 190 auszurichten, so dass die Kabel 180 anfangs die Rolle 190 in senkrechter Ausrichtung auf die Mitte des Kolbens 135 berühren, so kann auch für diesen Zweck eine andere geeignete Anprd-

nung benutzt werden.

Ablassenvon Der erfindungsgemäße Speicherbehälter ist besonders für das

petrochemisehen oder Petroleumdämpfen geeignet, die bei der Verdampfung in Flüssigkeitsspeichertanks oder bei der Weiterleitung der Flüssigkeiten erzeugt werden. Der Behälter 100 ist besonders geeignet zum Speiohern des Dampfes bevor dieser sich wieder kondensiert, wodurch auch eine Umweltverschmutzung verhindert wird. Obwohl der Speicherbehälter nach der Erfindung in erster Linie zum Speichern von Dämpfen vorgesehen ist, so kann doch eine Kondensation der Dämpfe im Behälter 100 bei Temperatur- oder Druckveränderungen erfolgen. Es ist daher ein Auslass 120 für das Kondensat vorgsehen. Es können ein oder mehrere (nicht dargestellte) Grenzschalter vorgesehen werden, die vom Gegengewicht 165 betätigt werden, und die selbsttätig ein Ablassen der Dämpfe im Behälter 100 bewirken, wenn der Kolben 135 eine vorherbestimmte Stellung er rei ent ·

Die Abdichtung 145 kann aus jedem geeigneten Material hergestellt werden, beispielsweise aus Buna-N-Gummi oder aus verschiedenen Geweben, die mit einem geeigneten organischen Kunstharz beschichtet sind, beispielsweise ein Nylon- oder Polyestergewebe, das mindestens an der einen Seite mit Natur oder Kunstgummi beschichtet ist oder mit einem Polyvinylchloridkunstharz. Die Abdichtung 145 muss undurchlässig sein für das zu speichernde Mittel und andererseits genügend biegsam, so dass es sich in die beiden dargestellten Lagen bewegen kann, ohne einzureißen.

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Ferner muss das Abdieiitungsmaterial für das zu speichernde Mittel chemisch inert sein. Der Speicherbehälter 100 und der Kolben können aus einem geeigneten Metall hergestellt werde, beispielsweise aus korrodionsfestern und chemisch inertem Stahl.

An der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der Erfindung können von Sachkundigen im Rahmen des Erfindungsgedankens natürlich Änderungen Abwandlungen und Ersetzungen vorgenommen werden. Die Erfindung selbst wird daher nur durch die beiliegenden Patentansprüche abgegrenzt.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

1. Speicherbehälter mit einem zylindrischen Gehäuse, gekennzeichnet durch einen im zylindrischen Gehäuse senkrecht bewegbaren Kolben (135), durch eine Abdichtung (145) zwischen dem Außenrand des Kolbens und dem zylindrischen Gehäuse, die am Kolben und am zylindrischen Gehäuse abdichtend anliegt und einen abgedichteten Speicherbezirk abgrenzt, der in einem Teil des zylindrischen Gehäuses gelegen ist, durch einen Einlass (130), der mit dem Speicherbezirk in Verbindung steht, und durch eine Gegengewichtsmechanik (160), die mit dem Kolben in Verbindung steht und diesen im wesentlichen vom Gewicht entlastet, und die den Kolben im zylindrischen Gehäuse im wesentlichen eingemittet hält, während der Kolben sich im Gehäuse senkrecht bewegt, und dadurch gekennzeichnet, dass die Gegengewichtsmechanik mit dem Kolben über einen Pokalpunkt verbunden ist, der senkrecht über der Mitte (137) des Kolbens gelegen ist, wobei der Kolben bei dem Einströmen des Speichermittels in das zylindrische Gehäuse sich senkrecht nach oben bewegt.

2e Speicherbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben aus einem kegelförmig ausgestalteten Metallblech besteht und einen kleineren Durchmesser aufweist als das zylindrische Gehäuse, und dass der Scheitel des Kolbens senkrecht auf den Fokalpunkt ausgerichtet ist.

3· Speicherbehälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben ein Speichervolumen abgrenzt, das ungefähr 85$ des Gesamtvolumens des Speicherbehälter beträgt·

4· Speicherbehälter nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Absichtung (145) aus einem flächigen Material aus einem synthetischen organischen Polyamidharz odet aus einem synthetischen organischen Polyesterharz be-

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steht und an mindestens einer Seite mit einem Gummimaterial beschichtet ist.

5. Speicherbehälter nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdichtung aus einem flächigen organischen Polyamidkunstharz besteht, das mindestens an der einen Seite mit einem Polyvinylchloridkunstharz beschichtet ist.

6β Speicherbehälter nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Auslass für das Kondensat, der nahe am Boden des zylindrischen Gehäuses angeordnet ist und ein Ablassen kondensierter Dämpe auf dem Speicherbehälter ermöglicht.

7. Speicherbehälter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegengewichtsmechanik (160) mit dem Kolben (135) mindestens durch drei gleich lange Kabel (180) verbunden ist, die an dem einen Ende in gleichen Abständen am Rand des Kolbens befestigt sind und sich nach oben durch den genannten Fohalpunkt erstrecken·

8. Speicherbehälter nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Kolben mit mindestens drei Versteifungsplatten (200) versehen ist, die eine Verbindung der einen Enden der Kabel (180) mit dem Kolbenherstellen, dass die genannten Kabel um mindestens eine Dreifachrolle herumgeführt sind, die so angeordnet ist, dass der Anfangskontaktpunk-fc zwischen den Kabeln und der Rolle den Fokalpunkt bildet, und dass die Gegengewichtsmechanik ein einzelnes Gegengewicht (165) aufweist, das außerhalb des Speicherbehälters angeordnet und mit allen Kabeln verbunden ist.

9. Speicherbehälter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens drei Rollen (195) zwischen dem Fokalpunkt und dem Kolben für je ein Kabel (180) angeordnet sind, und dass die Bewegung der Kabel eingeschränkt wird, um ein Ankippen und Verschwenken des Kolbens bei dessen senkrechter Bewegung zu vermeiden.

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10· Speicherbehälter nach Anspruch 8 oder 9, gekennzeichnet durch eine Führungsvorrichtung (170), die an der Außenseite des Gehäuses angeordnet ist und sich über eine vorherbestimmte senkrechte Strecke erstreckt, und in der das Gegengewicht (165) gleitbar gelagert ist, wobei die Stellung des Gegengewichtes in der Führungsvorrichtung den Pegel des Inhaltes des Speicherbehälters anzeigt.

11· Speicherbehälter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich»- net, dass die Führungsvorrichtung (170) ein langgestrecktes rechteckiges Gehäuse aufweisen, dessen Innenabmessungen
etwas größer sind als die Außenabmessungen des Gegengewichtes (165), so dass eine seitliche Bewegung des Gegengewichtes bei dessen senkrechter Bewegung in bezug auf den Speicherbehälter eingeschränkt wird·

12. Speicherbehälter nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsvorrichtung an der einen
Seite mit einem Schlitz (175) versehen ist, durch den ein
Pegelanzeigemittel (176) hindurchragt, das am Gegengewicht
angebracht ist·

13· Speicherbehälter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben am Rand mit einem
sich nach oben erstreckenden Flansch versehen ist, der sich in einem nach innen vorstehenden Flansch fortsetzt, der
das eine Ende der Abdichtung trägt.

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