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Aufrechtstehender und von Tragelementen gestützter, zylinderförmiger Behälter
Die Erfindung betrifft einen aufrechtstehenden und von Tragelementen gestützten Behälter mit einem aus mehreren Schichten gebildeten Zylindermantel, dessen untere öffnung durch einen schüsselförmigen, vorzugsweise halbkugelförmigen, an den unteren Rand des Zylindermantels angeschweissten Abschlussteil verschlossen ist.
Bekannte Behälter der angeführten Art besitzen einen schüsselförmigen Abschlussteil, welcher im Bereich der unteren Zylinderöffnung zu einem Flansch erweitert ist, mit dem der untere Rand des Zylindermantels verschweisst ist. Did Tragelemente sind an den Flansch angeschweisst. Eine solche Konstruktion ist deshalb von Nachteil, da das gesamte Eigengewicht des von den Tragelementen getragenen Behälters vom Abschlussteil aufgenommen werden muss, welcher daher sehr massiv und aus hochwertigen, oft schwer schweissbaren Stahlsorten ausgeführt ist.
Um eine gleichmässige Verteilung der Belastungskräfte im schüsselförmigen Abschlussteil zu gewährleisten, nimmt bei diesen Behältern die Wandstärke des Flansches in Richtung zum Boden des Abschlussteiles nur langsam ab und liegt erheblich höher, als dies auf Grund des Innendruckes des Behälters erforderlich wäre.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, die aufgezeigten Nachteile dieser bekannten Behälter zu beseitigen.
Dies wird erfmdungsgemäss dadurch erreicht, dass der Aussendurchmesser des Abschlussteiles im Bereich der unteren Zylinderöffnung kleiner ist als jener des Zylindermantels und der Abschlussteil von einem leicht schweissbaren Stahlgürtel von im Vergleich zum Abschlussteil grösserer Dehnbarkeit umgeben ist, welcher durch Schweissnähte mit dem Abschlussteil und den über den Abschlussteil hervorragenden Schichten des Zylindermantels verbunden ist, und die Tragelemente am Stahlgürtel angeschweisst sind.
Durch diesen Aufbau wird ein Grossteil der Kräfte direkt vom Stahlgiirtel relativ grosser Dehnbarkeit aufgenommen und von diesem auf die Tragelemente übertragen. Die Folge davon ist eine erhebliche Materialersparnis bei gleicher Sicherheit, da der Stahlgürtel im Verhältnis zum Flansch nicht so massiv ausgeführt werden muss und die Wandstärke des Abschlussteiles erheblich vermindert werden kann. Hinzu tritt noch eine leichtere Schweissbarkeit des Stahlgürtels, da dieser nicht aus einer hochwertigen Stahlsorte bestehen muss.
Besitzt der Abschlussteil eine halbkugelförmige Form und einen inneren Krümmungsradius, welcher dem Innendurchmesser des Zylinders entspricht, genügt es, wenn die Wandstärke des Abschlussteiles halb so gross ist als jene des Zylinders, um gleiche Belastungskräfte auf Grund des Innendruckes des Behälters im Zylinder und im Abschlussteil zu erreichen..
Vorzugsweise ist der Behälter der Erfindung so ausgeführt, dass die Zugfestigkeit und die Fliessgrenze der Schweissnähte zwischen dem Stahlgürtel und dem Abschlussteil, dem Stahlgürtel und den Tragelementen und dem Stahlgürtel und dem Zylindermantel niederer sind als jene des Abschlussteiles. Dadurch wird eine Konzentration von Belastungskräften im Abschlussteil vermieden und die Schweissung erheblich vereinfacht.
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Die Erfindung wird nun näher unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, in welchen Fig. l einen erfmdungsgemässen Behälter im Aufriss zeigt, wobei ein Teil desselben im Vertikalschnitt ersichtlich ist, und Fig. 2 eine vergrösserte Ansicht des Befestigungsteiles des Mehrschichtzylinders mit dem Abschlussteil und den Tragelementen gemäss Fig. 1.
In Fig. l ist mit --1-- der gesamte Behälter, mit-2-der Zylindermantel, mit-3-der
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dem Stahlgürtel --5-- versehene Abschlussteil --3-- wird dann an den Zylinder --2-- durch die Schweissnähte --7 und 8-und das Tragelement --10-- zur Stützung des Behälters an den Aussenumfang des Stahlgürtels-5-durch die Schweissnaht --9-- angeschweisst.
Beispielsweise besitzen der Stahlgürtel-5-und die Schweissnähte --6,8 und 9-eine Zugfestigkeit von etwa 35 bis 45 kg/mm, der Zylinder --2-- und der Abschlussteil-3-hingegen
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Die Fliessgrenze des Stahlgürtels-5-und der Schweissnähte --6,8 und 9-liegt tiefer, als jene des Zylinders --2-- und des Abschlussteiles --3--. Ferner nimmt die Stärke der Schweissnaht --6-- im unteren Bereich mit einem kleinen Gradienten gegen den Abschlussteil ab, so dass der Stahlgürtel --5'-- keine übermässigen Belastungen an den Abschlussteil --3-- abgibt und der grössere Teil des Gewichtes des Behälters-l-zum Tragelement-10-übertragen wird. Durch diese Befestigungsweise wird ein hohes Mass an Sicherheit erhalten.
Nach der Aufschweissung der Nähte-6, 7 und 8-können diese noch wärmebehandelt werden, um Restspannungen zu beseitigen und die Qualität der Nähte zu verbessern. Erst nach Prüfung des Behälters wird das Tragelement --10-- an den Stahlgürtel --5-- durch die Naht--9- angeschweisst, wodurch das Herstellungsverfahren erheblich vereinfacht wird.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Aufrechtstehender und von Tragelementen gestützter, zylinderförmiger Behälter mit einem aus mehreren Schichten gebildeten Zylindermantel, dessen untere Öffnung durch einen schüsselförmigen, vorzugsweise halbkugelförmigen, an den unteren Rand des Zylindermantels angeschweissten Abschlussteil
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(3) im Bereich (4) der unteren Zylinderöffnung kleiner ist als jener des Zylindermantels (2) und der Abschlussteil (3) von einem leicht schweissbaren Stahlgürtel (5) von im Vergleich zum Abschlussteil grösserer Dehnbarkeit umgeben ist, welcher durch Schweissnähte (6, 8) mit dem Abschlussteil (3) und den über den Abschlussteil hervorragenden Schichten des Zylindermantels (2) verbunden ist, und die Tragelemente (10) am Stahlgürtel (5) angeschweisst sind (9).
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