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Druckbehälter mit einer biegsamen, elastischen Trennwand
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einem Randwulst in einer Ringnut des Deckel-Stutzens zwischen Behälter und Deckel gehalten ist.
Bei derartigen Druckbehältern darf vor dem Zusammenbau der Randwulst der elastischen Zwischenwand aus seiner Ringnut nur wenig oder gar nicht vorstehen, um beim Zusammenbau nicht beschädigt zu werden ; der Randwulst ist daher nach dem Einbau zwischen den Behälterteile nur wenig oder gar nicht eingepresst, so dass der Werkstoff auch nicht durch Druckspannungen verhärtet ist, und somit im Betrieb mechanischen Beanspruchungen elastisch nachgeben kann ; anderseits kommt es im Betrieb vor, dass die Trennwand beim Ausdehnen beachtliche Zugkräfte auf den Wulst ausübt, der dann nicht mehr gleichzeitig die Innenräume gegeneinander nach aussen abdichten und die Zugspannung aufnehmen kann, wodurch Druckmedium verloren geht und Betriebsstörungen eintreten können.
Weiters sind Druckbehälter bekannt, bei denen eine Trennwand mit ihrem einwärts gerichteten ringförmigen Rand zwischen der vorspringenden Schulter des Behälters und einem Deckelflansch eingepresst ist ; dadurch wird zwar eine Abdichtung, aber keine Aufnahme von Zugkräften erreicht, weil der eingeklemmte Rand der Trennwand wenig elastisches Arbeitsvermögen hat und ausserdem an dem um die Schulter des Behälters gelegten scharfen Knick leicht einreissen kann ; die Trennwand muss daher auch anschliessend an die Randzone spannungslos am Behälter anliegen, wodurch jedoch Verwendbarkeit und Arbeitsbereich des Behälters eingeschränkt werden.
Bei andern Druckbehältern ist bei im wesentlichen ebenen Ringzonen zwischen Gehäuse und Deckel der flache Rand der Trennwand eingeklemmt, wobei die Haltewirkung durch an beiden Teilen gegeneinander versetzt angeordnete ringförmige Vorsprünge verstärkt wird ; die in den Rand der Trennwand eingepressten scharfen Kanten und die Abknickung vergrössern jedoch beim Auftreten von Zugkräften die Gefahr des Ein-oder Abreissens ; ausserdem ist dabei zur Abdichtung nach aussen zwischen den die Trennwand festklemmenden Teilen noch ein zusätzlicher Dichtungsring erforderlich. Der Behälterdeckel besteht aus mindestens drei Teilen, und zudem muss beim Zusammenbau mit besonderen Hilfsmitteln ein Abquetschen der Trennwand verhindert werden ; derartige Druckbehälter sind daher verhältnismässig kompliziert und teuer in Herstellung, Zusammenbau und Handhabung.
Nach der Erfindung werden nun bei Druckbehältern der eingangs beschriebenen Bauart alle diese Nachteile dadurch vermieden, dass an der elastischen Trennwand in Abstand vom Randwulst ein zweiter Ringwulst angebracht ist, der gleichfalls in eine Ringnut des Deckel-Stutzens eingreift.
Am Deckel-Stutzen sind zweckmässig beide Ringnuten in die zylindrische Mantelfläche eingearbeitet, die in den Behälter-Hauptteil zentrierend eingreift. An der elastischen Trennwand soll der zweite, innere Ringwulst im Vergleich zu der zwischen beiden Wülsten liegenden Zone als kräftiger Stützring ausgebildet sein, der den auftretenden Zugkräften standhält.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Druckbehälters ist die elastische Trennwand in der Zwischenzone mindestens stellenweise von den anschliessenden zylindrischen Behälterteile distanziert-vorzugsweise dünner als der Abstand dieser beiden Teile-, so dass Druckmedium bis zum äusseren Randwulst gelangt.
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Bei erfindungsgemäss ausgebildeten Druckbehältern wird also die Trennwand ausschliesslich durch den Deckel selbst mittels des zweiten, inneren Ringwulstes - also ohne zusätzliche Befestigungsorgane - in ihrer Lage festgehalten und dabei nicht stark verquetscht, so dass die bei ihrer Ausdehnung auftretenden Zugkräfte von einem grösseren Bereich der Trennwand aufgenommen werden können. Der innen liegende Ringwulst kann somit die auf die Trennwand einwirkenden Zugkräfte aufnehmen, wobei der Randwulst unbelastet bleibt und unter dem Innendruck des Behälters einwandfrei dichtend zwischen diesen und den Deckel gepresst wird. Diese Druckbehälter sind billig herstellbar und einwandfrei betriebssicher und eig- nen sich daher insbesondere zur serienmässigen Herstellung.
In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Behälters ein Druckspeicher in Fig. l im Mittelschnitt dargestellt ; weiters zeigen Fig. 2 und 3 den Randabschnitt der Trennwand in eingespanntem Zustand bzw. vor dem Einbau - vergrössert.
Der Druckspeicher besteht aus dem Hauptteil 10 und dem Deckel 11 aus druckfestem Werkstoff - z. B. aus Stahl-, die beide mittels eines Klemmringes 12 zusammengehalten sind.
Der Hauptteil 10 ist im wesentlichen zylindrisch und hat oben einen nach aussen abgebogenen Rand 14. In dem unteren Endabschnitt 13 befindet sich eine Öffnung 15, in die ein Rohrstutzen 16 eingesetzt ist mit Mitteln, die den Durchtritt einer Druckflüssigkeit, insbesondere von Öl, regeln. Zum Aufnehmen des Rohrstutzens ist an der Öffnung 15 eine Ausstülpung 17 des Gehäuses gebildet ; der Rohrstutzen 16 legt sich mit einem Flansch 18 von der Innenseite an den Rand der Öffnung 15 und ist mit der Ausstülpung 17 durch eine Schweissnaht 19 verbunden.
Der Mittelteil 20 des Deckels 11 ist auswärts gewölbt und hat eine axiale Öffnung 21, die ein nicht dargestelltes Lufteinlassventil aufnimmt. Weiter hat der Deckel einen auswärts gerichteten Rand 22, der sich auf den Rand 14 des Behälterhauptteiles 10 legt, sowie einen zylindrischen, abwärts gerichteten Fortsatz 23, der, durch eine Zone 24 zentriert (Fig. 2), in den Hauptteil greift. Der Klammerring 12 hält die Ränder 22 und 14 fest aufeinander.
Im Inneren des Gehäusehauptteiles liegt eine biegsame Trennwand 25, die bei dem Ausführungsbeispiel aus einer elastischen Blase besteht und eine Ölkammer 26 von einer Luftkammer 27 trennt. Die Trennwand hat in der Nähe ihrer offenen Seite zwei übereinanderliegende, voneinander entfernte Ringwülste 28, 29, die von zwei Ringnuten 30 und 31 des Deckelfortsatzes aufgenommen werden. Zwischen den beiden Ringwülsten liegt eine Zwischenzone 32 der Trennwand.
Vor dem Einbau hat die Trennwand die in Fig. 3 gezeigte Form. Die Zwischenzone 32 ist so gross, dass sie auch nach dem Einbau der Trennwand keine Zugspannung hat-d. h., die Ringwülste 28 und 29 liegen bei nicht eingebauter Trennwand mindestens so weit voneinander entfernt wie die Ringnuten 30 und 31.
Auch die Form und Dicke der Ringwülste und der Trennwand sind so bemessen, dass in der Zwischenzone 32 keine Zugspannung auftritt.
Vorzugsweise ist die elastische Trennwand 25 in der zwischen den beiden Ringwülsten 28 und 29 liegenden Zone 32 dünner als der Abstand zwischen der Innenwand des zylindrischen Behälterhauptteiles 10 und dem Deckelfortsatz 23 in diesem Bereich, so dass Druckmedium bis zum äusssren Randwulst gelangen kann.
Infolge dieser Anordnung dient bei eingebauter Trennwand der unten bzw. vom Rand der Trennwand aus gesehen weiter innen liegende Ringwulst 28 zur Befestigung der Trennwand, wogegen der obere, d. h. unmittelbar aussen am Rand der Trennwand liegende Ringwulst 29 für eine Abdichtung zwischen Behälterhauptteil und Deckel, d. h. für das Dichthalten des Behälters nach aussen sorgt. Beide Ringwülste haben also ganz verschiedene Aufgaben.
Der Ringwulst 29 und die Ringnut 31 sind so geformt, dass sich der Ringwulst beim Zusammenbau der Form annähert, die er unter dem Einfluss des Innendruckes annimmt, wenn er sich dichtend zwischen die Behälterteile legt.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist am Deckelfortsatz 23 die obere Flanke der äusseren Ringnut 31 konisch ausgebildet und bildet somit mit der zylindrischen Innenwand des Behälterhauptteiles 10 eine spitzwinkelige Rinne, in die der äussere Ringwulst 29 dichtend eingedrückt wird.
Da die Zone 32 frei von Zugspannungen ist, wirkt der Ringwulst 29 wie ein "0-Ring"; er klemmt sich oben zwischen die Behälterteile, sobald ein Innendruck auftritt. Wird beim Gebrauch des Speichers die Ölkammer leer und dehnt sich dabei die Trennwànd 25 aus, so wird die dabei entstehende Zugkraft. fast ausschliesslich von dem innen liegenden Ringwulst 28 aufgenommen, ohne auf den äusseren Ringwulst merklich einwirken zu können, so dass letzterer unter dem Einfluss des Innendruckes und dank der Elastizität der Zwischenzone 32 in seiner abdichtenden Stellung eingeklemmt bleibt.
Der glatte Behälterhauptteil lässt sich einfach herstellen, da er keine Nuten zu enthalten braucht.
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Der Deckel mit aufgesetzter Trennwand kann leicht in den Hauptteil eingeschoben und zur Überwachung oder bei Reparaturen wieder herausgenommen werden. Deckel und Hauptteil werden verbunden, ohne dass auf die Trennwand ein quetschender Druck ausgeübt würde ; deren Rand liegt vielmehr nur unter einer etwaigen radialen Eigenspannung und dem Innendruck in den Ringnuten.
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Druckbehälter mit im wesentlichen zylindrischem Hauptteil sowie in diesen mit einem Stutzen eingesetztem Deckel und mit einer biegsamen, elastischen Trennwand, die mit einem Randwulst in einer Ringnut des Deckel-Stutzens zwischen Behälter und Deckel gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass an der elastischen Trennwand (25) in Abstand vom Randwulst (29) ein zweiter Ringwulst (28) angebracht ist, der gleichfalls in eine Ringnut (30) des Deckel-Stutzens (23) eingreift.