DE10113566A1

DE10113566A1 - Pressurized tank for closed water heating boiler has outer plastic layer enclosed by net of steel tensioning straps

Info

Publication number: DE10113566A1
Application number: DE2001113566
Authority: DE
Inventors: Niklas Bjoernhagen
Original assignee: Electrolux Haustechnik GmbH
Current assignee: EHT Haustechnik GmbH
Priority date: 2001-03-20
Filing date: 2001-03-20
Publication date: 2002-09-26

Abstract

The pressurized container has an outer sealing layer (3) of plastic, and a pressure-absorbing layer around the plastic layer. The sealing layer consists of at least two pref. shell-shaped components, which are connected sealed. The pressure-absorbent layer is of traction-proof tightening straps (6) of steel. The ends of the open straps end in a tension ring. The sealing layer has imprints for flat accommodation of the tensioning straps. The sealing layer has inner stiffener ribs esp. in the area of the flange with heating channels.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckbehälter für ge schlossene Heißwasserspeicher.The invention relates to a pressure vessel for ge closed hot water tank.

Zur Vermeidung der hohen Kosten von Druckbehältern für Heiß wasserspeicher aus emailliertem Stahl oder Kupfer, wie sie bisher meistens eingesetzt worden sind, sind auch bereits Konstruktionen vorgeschlagen worden, bei denen ein Kunst stoff-Druckbehälter verwendet wird. Bei Niederdruck- Heißwasserspeichern lassen sich derartige Kunststoff- Druckbehälter relativ problemlos einsetzen. Schwierigkeiten für einen ausreichenden Berstschutz ergeben sich allerdings bei Hochdruck-Heißwasserspeichern, wobei die bislang hierfür vorgeschlagenen Maßnahmen, wie z. B. das Anformen von Ver steifungsrippen gemäß der WO 99/34153 oder der Einbau des ge teilten Kunststoff-Behälters in geschäumte Kunststoff-Schalen (DE 197 81 958 T1) in der Praxis nicht voll überzeugen konn ten.To avoid the high cost of hot pressure vessels water storage made of enamelled steel or copper, like you So far they have mostly been used Constructions have been proposed in which an art fabric pressure vessel is used. With low pressure Such water storage can be Use the pressure vessel relatively easily. trouble however, there is sufficient protection against bursting in high-pressure hot water storage tanks, the so far for this proposed measures such. B. the molding of Ver stiffening ribs according to WO 99/34153 or the installation of the ge divided plastic container into foamed plastic trays (DE 197 81 958 T1) could not fully convince in practice th.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Druck behälter der eingangs genannten Art so auszugestalten, dass er bei einfachem Aufbau eine erhöhte Berstsicherheit besitzt und somit auch problemlos für geschlossene Heißwasserspeicher einsetzbar ist. The invention is therefore based on the object of printing to design containers of the type mentioned at the outset in such a way that it has an increased burst safety with a simple construction and therefore also without problems for closed hot water storage tanks can be used.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Druckbehälter eine Dichtschicht aus Kunststoff und eine die Dichtschicht umschließende druckaufnehmende Schicht umfaßt. Die Dichtschicht kann dabei ein formgeblasener oder rotationsgegossener Hohlkörper sein. Vorzugsweise umfaßt die Dichtschicht jedoch wenigstens zwei miteinander dichtend ver bundene vorzugsweise schalenförmige Bauteile.To achieve this object, the invention provides that the pressure vessel has a sealing layer made of plastic and a pressure-absorbing layer enclosing the sealing layer includes. The sealing layer can be a blow molded or be rotationally cast hollow body. Preferably, the However, sealing layer ver at least two sealing together bound preferably shell-shaped components.

Die druckaufnehmende Schicht besteht insbesondere als kosten günstige Ausbildungsform aus zugfesten Spannbändern. Neben ggf. noch zusätzlich durch eingelegte Armierungen, wie bei spielsweise Kunststofffasern, versteiften Kunststoffbändern oder einer Draht-Armierung sollen dabei bevorzugt Spannbänder aus Stahl Verwendung finden.The pressure-absorbing layer exists in particular as a cost Favorable form of training from tension-resistant straps. Next if necessary, additionally through inserted reinforcements, as with for example plastic fibers, stiffened plastic straps or wire reinforcement should preferably be tensioning straps made of steel.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Spannbänder, die in unter schiedlicher Weise um die Druckbehälter gelegt sein können, lassen sich die Behälter, die vorzugsweise zwei im Wesentli chen halbkugelförmige Bauteile umfassen können, zwischen de nen einer oder gegebenenfalls auch mehrere zylindrische Zwi schenbauteile angeordnet sein können, für Heißwasserspeicher einsetzen, wobei selbst bei relativ geringer Wandstärke der Behälter eine hohe Berstsicherheit gewährleistet ist.With the help of the tensioning straps according to the invention, which in below can be placed around the pressure vessels in different ways, can the container, preferably two in essence Chen hemispherical components can include between de NEN or, if necessary, also several cylindrical twos can be arranged for hot water storage use, even with a relatively small wall thickness Container a high burst safety is guaranteed.

Bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung können die Spannbänder im Wesentlichen in Ebenen senkrecht zu den Tren nebenen der Bauteile verlaufen, wobei speziell bei dieser Konfiguration es sich als zweckmäßig erwiesen hat, dass die Bauteile mit Einprägungen zur flächig anliegenden Aufnahme der zylindrischen Bänder versehen sind. Bei dieser Bauform, beispielsweise im einfachsten Fall einer Kugel aus zwei Halb schalen, würden die polnahen Bänder ja ansonsten notwendiger weise kegelförmig ausgebildet sein müssen, um flächig an der Außenwand anzuliegen. Um dies zu vermeiden, können die ge nannten Einprägungen vorgesehen sein.In a first embodiment of the invention, the Tension straps essentially in planes perpendicular to the doors next to the components run, especially in this Configuration has proven to be useful that the Components with embossments for flat support the cylindrical bands are provided. With this design, for example, in the simplest case, a ball made of two halves otherwise the tapes close to the pole would be more necessary wise must be conical to be flat on the To lay on the outer wall. To avoid this, the ge mentioned impressions can be provided.

Die Spannbänder können aber auch in Ebenen verlaufen, die in unterschiedlichen Winkeln zur Trennebene der Bauteile liegend diese Trennebene schneiden, wobei ggf. die Ausbildung soweit getrieben sein kann, dass man das Bauteil mit einer mehr oder weniger geschlossenen Lage der Spannbänder umwickelt.The straps can also run in levels that in different angles to the parting plane of the components intersect this parting plane, if necessary the training so far can be driven that the component with a more or less closed position of the straps wrapped.

Darüber hinaus wäre es auch möglich, die Spannbänder in Meri dianebenen des Druckbehälters anzuordnen, wobei in diesem Fall es besonders vorteilhaft ist, wenn die Enden der offenen Spannbänder an einem gemeinsamen Spannring enden.In addition, it would also be possible to tighten the straps in Meri to arrange slide levels of the pressure vessel, being in this In case it is particularly advantageous if the ends of the open Tension bands end on a common tension ring.

Schließlich liegt es auch noch im Rahmen der Erfindung, dass die Behälterbauteile, insbesondere im Bereich des Flansches mit den Heizkörperdurchführungen, mit inneren Versteifungs rippen versehen sind.Finally, it is also within the scope of the invention that the container components, especially in the area of the flange with the radiator bushings, with internal stiffening ribs are provided.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung er geben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einiger Ausfüh rungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:Further advantages, features and details of the invention he give some information from the following description Example and based on the drawing. Show:

Fig. 1 bis 3 Unterschiedliche Kunststoff-Spritzteile zum Aufbau eines erfindungsgemäßen Heißwasserspei chers, Figs. 1 to 3 different injection-molded plastic parts to assemble a Heißwasserspei invention Chers,

Fig. 4 einen kugelförmigen Kunststoff-Druckbehälter mit einer Armierung aus in unterschiedlichen Schnittebenen zur Trennebene der Halbschale gelegten Armierungsreifen, Fig. 4 is a spherical plastic pressure vessel with a reinforcement made in different cutting planes to the parting plane of the half-shell defined Armierungsreifen,

Fig. 5 eine weitere Ausführungsform der Armierung mit zu einander parallelen im Wesentlichen senk recht zur Trennebene angeordneten Spannbän dern, Fig. 5 shows another embodiment of the reinforcement with parallel to each other essentially perpendicular to the separating plane arranged quite Spannbän countries,

Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie VI in Fig. 5, Fig. 6 shows a section along the line VI in Fig. 5,

Fig. 7 einen Schnitt längs der Linie VII-VII in Fig. 5, Fig. 7 is a section along the line VII-VII in Fig. 5,

Fig. 8 eine Aufsicht auf eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kunststoff- Druckbehälters mit von einem Spannring ausge henden meridional angeordneten Spannbändern, Fig. 8 is a plan view of another embodiment of a plastic according to the invention the pressure vessel is arranged with out by a clamping ring Henden meridional straps,

Fig. 9 eine weitere Ausführungsform eines Kunststoff- Dichtbehälters, und Fig. 9 shows another embodiment of a plastic sealing container, and

Fig. 10 die für den Behälter gemäß Fig. 9 vorgesehene Armierung. FIG. 10 for the container of Figure 9 provided reinforcement Fig..

Die Fig. 1 zeigt ein schalenförmiges, vorzugsweise als Spritzteil herstellbares Bauteil, das mit einem gleicharti gen, bevorzugt aber unter Zwischenordnung wenigstens eines Zylinderbauteils 4 nach Fig. 3 zu einem geschlossenen Kunst stoff-Druckbehälter entsprechend Fig. 9 zusammensetzbar ist, wobei im Bereich der aneinanderstoßenden Kanten an sich be kannte Dichtprofilierungen vorgesehen sein können, die auch zusätzlich zur einfacheren Verschweißung oder Verklebung dienen. Dabei kann die Ausbildung so getroffen sein, dass im Be reich der Stoßkante nach dem Zusammenstecken eine Wandstär kenverdickung vorliegt, sodass eine besondere Festigkeit und Dichtigkeit erzielbar ist. Die Art des Aufbaus der elektri schen Einbauteile, die an einer Platte angeordnet sein kön nen, die in den Flansch 1 des schalenförmigen Bauteils 2 nach Fig. 1 oder des halbkugelförmigen Bauteils 3 nach Fig. 2 ein gebaut werden kann, soll an diese Stelle nicht näher erläu tert werden, da diese Bauteile und diese Einbauverhältnisse hinlänglich bekannt sind und nicht Gegenstand der vorliegen den Erfindung sind. Die Erfindung befasst sich lediglich mit dem Aufbau des Grundkörpers, also des eigentlichen Kunst stoff-Druckbehälters für geschlossene Heißwasserspeicher. Das zylinderförmige Spritzteil 4 nach Fig. 3 kann unter Verwen dung von schalenförmigen Spritzteilen 2 oder 3 nach den Fig. 1 und 2 zu einem geschlossenen Behälter (vgl. Fig. 9) zusam mengebaut werden, wobei bevorzugt bei länglichen Anordnungen auch mehrere solcher Zylinder 4 Verwendung finden können. Fig. 1 shows a shell-shaped, preferably producible as a molded part, which can be assembled with a similar, but preferably with the interposition of at least one cylinder component 4 according to FIG. 3 to form a closed plastic pressure container according to FIG. 9, in the region of abutting edges be known sealing profiles can be provided, which also serve for easier welding or gluing. The design can be such that there is a thickened wall thickness in the area of the abutting edge after plugging together, so that a particular strength and tightness can be achieved. The type of construction of the electrical built-in components, which can be arranged on a plate which can be built into the flange 1 of the cup-shaped component 2 according to FIG. 1 or the hemispherical component 3 according to FIG. 2, is not intended at this point be explained in more detail because these components and these installation conditions are well known and are not the subject of the present invention. The invention is concerned only with the structure of the base body, that is, the actual plastic pressure vessel for closed hot water tanks. The cylindrical injection-molded part 4 according to FIG. 3 can be assembled using shell-shaped injection-molded parts 2 or 3 according to FIGS . 1 and 2 to form a closed container (see FIG. 9), preferably several such cylinders 4 in the case of elongated arrangements Can find use.

Entscheidend für die vorliegende Erfindung ist die Berstver stärkung des gebildeten geschlossenen Kunststoff- Druckbehälters durch um das Bauteil gelegte zugfeste Spann bänder, wie dies in den Fig. 4 bis 8 und 10 anhand verschie dener Ausführungsbeispiele erläutert ist.Crucial for the present invention is the bursting strengthening of the closed plastic pressure vessel formed by tension-tight tensioning tapes placed around the component, as is explained in FIGS . 4 to 8 and 10 using various exemplary embodiments.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 handelt es sich um einen kugelförmigen Kunststoff-Druckbehälter aus zwei halbkugelför migen Bauteilen gemäß Fig. 2, die in der Trennebene 5 anein anderstoßend dichtend miteinander verbunden sind. Um diese Kugel sind, vorzugsweise aus Stahl bestehende und in diesem Fall auch bevorzugt auf einem Großkreis angeordnete, Zugbän der 6 fest um den Kunststoff-Druckbehälter gelegt, wobei durch Verkleben oder dergleichen, eine zusätzliche Abrutsch sicherung vorgesehen ist. Gegebenenfalls könnte auch eine fast vollständige Umwicklung des Kunststoff-Druckbehälters mit den Spannbändern 6 vorgesehen sein, wobei speziell in diesem Fall dann ein endloses Band in sich ändernden Win dungsschleifen um den Druckbehälter gelegt ist. Für einen solchen Aufbau eignen sich dann aber weniger Stahlbänder, sondern eher Zugbänder aus faserverstärktem Kunststoff.In the embodiment of Fig. 4 is a spherical plastic pressure vessels of two halbkugelför-shaped components in accordance with Fig. 2, which are connected anein other pushing a sealing manner in the parting plane. 5 Around this ball, preferably made of steel and in this case also preferably arranged on a large circle, Zugbän the 6 firmly placed around the plastic pressure vessel, an additional slip protection is provided by gluing or the like. If necessary, an almost complete wrapping of the plastic pressure vessel with the tensioning straps 6 could also be provided, in which case, in this case in particular, an endless ribbon is placed in changing winding loops around the pressure vessel. For such a structure, however, fewer steel strips are suitable, but rather pull strips made of fiber-reinforced plastic.

Die Anordnung nach Fig. 5 zeigt einen elypsoidförmigen Druck behälter 7' dessen Trennebene 5 so gelegt ist, dass sie den Anschlussflansch 1 teilt. Die eine Berstsicherung bewirkenden Spannbänder 6' verlaufen bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung in zueinander parallelen Ebenen senkrecht zur Tren nebene 5, wobei durch Einprägungen 8 der Kunststoffbauteile des Behälters 7' eine flächig anliegende Aufnahme für die zy lindrisch ausgebildeten Spannbänder 6' gebildet ist. Ohne diese Einprägungen 8 müssten ja die Spannbänderringe kegel stumpfförmig sein, was die Ausbildung doch erheblich verkom plizieren würde.The arrangement of FIG. 5 shows a elypsoidförmigen pressure vessel 7 'whose parting plane 5 is set so that it shares the connecting flange. 1 In this embodiment of the invention, the tensioning straps 6 'causing a burst protection run in mutually parallel planes perpendicular to the door 5 , wherein an impressively flat receptacle for the cylindrical tensioning straps 6 ' is formed by impressions 8 of the plastic components of the container 7 '. Without these impressions 8 , the tension band rings would have to be frustoconical, which would considerably complicate the training.

Bei diesem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 sind zusätzlich im Bereich des Flansches 1 auf der Innenseite angeordnete, be vorzugt äquidistant über den Umfang verteilte, Versteifungs rippen 9 vorgesehen, sodass gerade in diesem kritischen Be reich - der Endflansch selbst ist außen ebenfalls mit einem Spannband 6' umgeben - eine erhöhte Berstsicherung gegeben ist. . In this embodiment, according to Fig 5 of the flange 1 are also in the area located on the inside, be vorzugt equidistantly distributed over the circumference, stiffening ribs 9 are provided, so that precisely in this critical Be rich - the end flange itself is outwardly also with a tensioning strip 6 'surrounded - there is increased protection against bursting.

Die Fig. 8 zeigt schließlich eine Anordnung, bei der ein Kunststoff-Druckbehälter 7", beispielsweise wiederum die be vorzugte Kugelform, wie sie in Fig. 4 gezeigt ist, mit in Meridianebenen angeordneten Spannbändern 6" auf der Außenseite versehen ist, wobei diese Spannbänder jeweils von einem ge meinsamen Spannring 10 ausgehend und um 180° gegenüberliegend wieder an diesem enden. Fig. 8 finally shows an arrangement in which a plastic pressure vessel 7 ", for example again the preferred spherical shape, as shown in Fig. 4, is provided with tension bands 6 " arranged in meridian planes on the outside, these tension bands each starting from a common clamping ring 10 and ending at 180 ° opposite again at this.

Schließlich zeigen Fig. 9 und 10 eine weitere Ausführungsform mit einem mehrteiligen Dichtbehälter aus einem zylindrischen Mittelteil 4 und schalenförmigen Endstücken 3. Die Berstsi cherheit wird mit einer Armierung entsprechend einer Umwick lung 5', 6" nach Fig. 10 erreicht.Finally, FIGS. 9 and 10 show a further embodiment with a multi-part sealing container made of a cylindrical middle part 4 and shell-shaped end pieces 3 . The bursting security is achieved with a reinforcement corresponding to a winding 5 ', 6 "according to FIG. 10.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbei spiele beschränkt. Neben anderen Bauformen der Kunststoff- Behälter ließen sich auch andere Konfigurationen der außen um den Kunststoff-Druckbehälter gelegten Spannbänder realisie ren, ohne den Grundgedanken der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Selbst ein einteiliger Kunststoff-Blaskörper aus mehr oder weniger dünnwandigem Kunststoff ließe sich mithilfe der erfindungsgemäßen zugfesten Spannbänder für geschlossene Heißwasserspeicher einsetzen.The invention is not based on the illustrated embodiment games limited. In addition to other types of plastic Containers also had other configurations around the outside the plastic pressure container ren without the basic idea of the present invention leave. Even a one-piece blown plastic body more or less thin-walled plastic could be used of the tensile straps according to the invention for closed Insert the hot water tank.

Claims

1. Pressure vessel for closed hot water tank, wherein the pressure vessel comprises a sealing layer made of plastic ( 2 , 3 , 4 ) and a pressure-absorbing layer surrounding the sealing layer.

2. Pressure vessel according to claim 1, characterized in that the sealing layer comprises at least two preferably shell-shaped components ( 2 or 3 ) connected to one another.

3. Pressure vessel according to claim 1 or 2, characterized in that it comprises two substantially hemispherical components ( 2 , 3 ).

4. Pressure vessel according to claim 3, characterized by cylindrical intermediate components ( 4 ).

5. Pressure vessel according to one of claims 1 to 4, characterized in that the pressure-absorbing layer are tensile straps ( 6 , 6 ', 6 ").

6. Pressure vessel according to claim 5, characterized in that the tensioning straps ( 6 , 6 ', 6 ") consist of steel.

7. Pressure vessel according to claim 5 or 6, characterized in that the tensioning straps ( 6 ') run substantially in planes perpendicular to the parting planes ( 5 ) of the components.

8. Pressure vessel according to claim 5 or 6, characterized in that the tensioning straps ( 6 ) run in planes which cut this parting plane lying at different angles to the parting plane ( 5 ) of the components.

9. Pressure vessel according to claim 5 or 6, characterized in that the tensioning straps ( 6 ") are arranged in meridian planes.

10. Pressure vessel according to claim 9, characterized in that the ends of the open straps ( 6 ") end on a clamping ring ( 10 ).

11. Pressure vessel according to one of claims 1 to 10, characterized in that the sealing layer has embossments ( 8 ) for the flat contact of cylindrical bands ( 6 ')

12. Pressure vessel according to one of claims 1 to 9, characterized in that the sealing layer, in particular in the region of the flange with the radiator bushings, is provided with inner stiffening ribs ( 9 ).