WO1984003930A1 - Gas accumulator with variable useful volume - Google Patents

Description

Gasspeicher mit variablem Nutzvolumen

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gasspeicher mit variablem Nutzvolumen, fester Seitenwand und einer zwischen der Seitenwand und der Gasspeicherdecke angeordneten Stulpfolie.

Gasspeicher dieser Art sind bekannt.

Zur Aufrechterhaltung der Funktionsfähigkeit und Betriebssicherheit der Stulpfolie sind Vorrichtungen zum Stabilisieren und Zentrieren der Decke erforderlich. Soll im Speicher auch ein gewisser Druck aufrecht erhalten werden, stellen sich zusätzliche Probleme aus Aufbringung, Verteilung, Lastübertragung und Lagesicherung der Belastung. Bei grösserem Durchmesser des Gasspeichers werden damit aufwendige Konstruktionen nötig.

Bekannte Ausführungen verwenden zum Beispiel eine zentrale, am Boden oder an einer soliden Ueberdeckung befestigte, vertikale Führungssäulen, oder Seilführungen, die durch ein auf der Decke angeordnetes Oelbad gasdicht vom Gasraum nach aussen geführt werden. Die Erfindung stellt sich zur Aufgabe, eine möglichst einfache und doch zuverlässige Führung für eine solche Gasspeicherdecke anzugeben.

Zusätzlich soll sie für alle Behälterbauweisen ohne baulichen Mehraufwand anwendbar sein.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit einer Führung, die sich auszeichnet durch die im Patentanspruch 1 angegebenen besonderen Merkmale.

In der beigefügten Zeichnung ist ein Ausfuhrungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes vereinfacht dargestellt, und zwar zeigen:

Figur 1 einen Vertikalschnitt durch einen Gasspeicher und Figur 2 einen Horizontalschnitt längs der Linie II -II in Figur 1; Figur 3 einen Vertikalschnitt wie bei Figur 1 in dem die Führungen in grösserem Masstab, mehr im

Detail ersichtlich sind; Figur 4 einen Schnitt längs der Linie IV - IV in

Figur 3 in noch grösserem Masstab, und Figur 5 einen Schnitt längs rder Linie V - V in

Figur 3, in noch grösserem Masstab. Die Figuren 1 und 2 zeigen in vereinfachter Darstellung einen Gasspeicher mit einer kreiszylindrischen, starren Wand W, Boden B, und einer zwischen der Wand und der Decke D angeordneten Stulpfolie S.

Beim dargestellten Gasspeicher besteht die Decke aus einem starren, die Peripherie der Decke bildenden, mit einer gasdichten Folie F überspannten Ring R. Der Speicher ist durch ein Dach abgedeckt und unten mit einem Füll-Ablassventil versehen.

Innerhalb des Speicherraumes, zwischen der festen Seitenwand W und der Decke R,D sind drei unabhängig voneinander arbeitende, generell mit 10 bezeichnete Vertikalführungen dargestellt. Diese umfassen drei Hauptbestandteile, nämlich ein kurzeß an der Wand W befestiges Führungselement 11, eine Führungsschiene 12 und einen mit der Decke R,D verbundenen Halter 13. Die Führungsschiene 12 ist verschiebbar am Führungselement 11 geführt, und der Halter 13 ist seinerseits an der Schiene 12 verschiebbar geführt.

In Figur 1 ist oben rechts die Relativlage dieser Elemente bei gefülltem Gasspeicher, unten links bei entleertem Speicher dargestellt. Bereits jetzt sei vermerkt, dass die Decke auch aus einer starren, gegebenenfalls durch Rippen versteiften Platte bestehen kann, ohne dass dies die Konstruktion der Vertikalführungen beeinflusst. Die Figur 3 zeigt die Vertikalführung mehr im Detail. Damit die Führungsschiene 12 und der Halter 13 leicht verschiebbar sind, ist sowohl das Führungselement 11, als auch der Halter 13 mit Rollenpaaren 14 ausgerüstet, die in Bahnen der Führungsschiene 12 geführt sind. Die Führungsschiene hat ein doppelt-kastenförmiges Querschnittsprofil, wie in Figur 4 ersichtlich.

Zwischen Rolle und Führungsbahnen ist ein kleiner Spielraum vorgesehen, damit die Rollen jeweils nur auf einer

Seite der Führungsbahn aufliegen und in jeder Stellung ungehindert abrollen können.

Durch im Profil vorgesehene, einander gegenüberliegende Schlitze, ragen das Führungselement 11 und der Halter 13 ein Stück weit in die Schiene hinein. An diesem in die Schiene ragenden Teil sind die Rollenpaare 14 befestigt. Die Anordnung von zwei Rollenpaaren je Führungselement und die Biegesteifigkeit der Führungsschiene verhindern eine Schrägstellung der Decke.

Mittels in der Führungsschiene verlaufenden Seilzügen 20,21 ist eine Mitnehmervorrichtung geschaffen, welche in jeder Lage der Decke die jeweilige Relativlage der Teile der Vertikalführung steuert. Dazu sind oben und unten an der Führungsschiene 12 Seilrollen 22 angebracht. Seil 20 ist an der Unterseite des Halters 13 befestigt und führt über die untere Rolle 22 zur unteren Seite des Führungselementes 11, wo es wieder befestigt ist.. Auf ähnliche Weise verbindet Seil 21 die obere Seite des Halters 13 mit der oberen Seite des Elementes 11, wobei es über die obere Rolle 22 geführt ist.

Die beiden Seile bilden so eine Art Zwangssteuerung, die eine Sicherung gegen Verletzung der Stulpfolie im Betrieb darstellt. Würde beim Entleeren des Gasspeichers die Führungsschiene 12 in der in Figur 3 links dargestellten, höchsten Lage verharren, bestände die Gefahr, dass sie die Stulpfolie verletzt.

Als zusätzliche Sicherung gegen eine Verletzung der Stulpfolie sind seitlich, oben auf der Führungsschiene 12 breite Rollen 23 angebracht.

Bei der Montage der Vertikalführungen wird man dafür sorgen, dass sie so genau wie möglich vertikal ausgerichtet sind. Der Idealzustand lässt sich nur mit grossein konstruktivem Aufwand und umständlichen Montagearbeiten erreichen. Da zudem mit Ungenau!gkeiten beim Bau (Masstoleranzen) und Betrieb (Dehnungen) der Behälterwand gerechnet werden muss, besteht die Gefahr, dass sich die Führungen verklemmen, da sie ja durch die Decke miteinander verbunden sind. Aus diesem Grund ist die Decke nicht fest, sondern begrenzt horizontal verschiebbar mit den Haltern 13 verbunden.

In Figur 5 ist die konstruktive Ausführung dieser Verbindung dargestellt. Der Halter 13 ist dazu mit Rollenpaaren 14 versehen und die Decke ist torsionsfest mit kurzen horizontalen Schienenabschnitten 30 verbunden, die ein kastenförmiges Querschnittsprofil aufweisen. Der Halter 13 ragt durch einen im Profil angebrachten Schlitz ein stückweit hinein und das Gewicht der Decke ruht auf den Rollenpaaren 14.

Die Führungsschiene 12 ist unten und oben teilweise durch Platten 15 geschlossen und diese bilden zugleich Anschläge am Führungselement 11, für die oberste und unterste Lage der Vertikalführung 10.

Wie in Figur 3 angedeutet, beträgt der Hub der Führungsschiene 12 genau die Hälfte des Hubes H der Decke R, F. Die Anordnung der Führungskonstruktion im Gasraum setzt eine wartungs- und korrosionsfreie Konstruktion voraus. Dies wird durch die Verwendung von rostfreiem Stahl, beziehungsweise Kunststoff für alle mechanisch beanspruchten Teile gewährleistet.

Neben dem, zur Erläuterung des Erfindungsgegenstandes dargestellten Beispiel kommen auch andere Ausführungsformen in Frage. So können anstelle der Rollen beispielsweise auch Gleitlager- oder Kugelrollenkonstruktionen mit entsprechendangepassten Führungsschienen verwendet werden.

Claims

Patentansprüche

1. Gasspeicher mit variablem Nutzvolumen, fester Seitenwand und einer zwischen der Seitenwand und der Gasspeicherdecke angeordneten Stulpfolie, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Speicherraumes, zwischen der festen Seitenwand (W) und der Decke (R, F) unter der Stulpfolie (S) mindestens drei gleichmässig am Umfang der Decke verteilte, unabhängig voneinander arbeitende Vertikalführungen (10) angeordnet sind, die je eine Führungsschiene (12) umfassen, die an einem kurzen, an der Wand befestigten Führungselement (11) verschiebbar geführt ist und dass an der Führungsschiene ihrerseits ein mit der Decke verbundener Halter (13) verschiebbar geführt ist, so dass der Hub der Führungsschiene dem halben Hub der Decke entspricht.

2. Gasspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Führungsschiene (12) oben und unten mit einer Seilrolle (22) ausgerüstet ist, über die Seilzüge (20,21) geführt sind, die das an der Wand befestigte Führungselement (11) mit dem Halter (13) verbinden und als Mitnehmvorrichtύng der Führungsschiene (12) wirken.

3. Gasspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Führungsschiene (12) oben und unten Anschläge (15) für die an der starren Seitenwand befestigte, kurze Führung (11) und für den Halter (13) angebracht sind die den Hub der Decke sowohl nach oben wie nach unten begrenzen.

4. Gasspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Gasspeicherdecke kurze Führungselemente (30) befestigt sind, die eine begrenzte, horizontale Verschiebbarkeit der Decke auf den Haltern (13) gestatten.

5. Gasspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am oberen Ende der Führungsschienen breite Rollen (23) angebracht sind, die die Stulpfolie (S) vor einer reibenden Berührung mit den Schienen-Enden schützen.

6. Gasspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Decke ein starres Gebilde ist.

7. Gasspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Decke aus einer, durch einen biege- und torsionssteifen Ring begrenzten, die Form einer Kugelkalotte bildenden Folie besteht, die am Ring vorbeigeführt ist und in die stulpfolie (S) übergeht.