DE102013211102A1 - Design method of a hollow body and hollow body - Google Patents
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Abstract
Zunächst liegen ein erstes Modell eines ersten Teilhohlkörpers (4, 4a) sowie ein zweites Modell eines zweiten Teilhohlkörpers (5, 5a) vor. Die beiden Modelle der Teilhohlkörper (4, 4a, 5, 5a) werden in Kontakt gebracht, wobei sich nach einem Kontaktieren der beiden Modelle ein resultierendes Modell eines Hohlkörpers einstellt, dessen äußere Hüllwandung aus erstem und zweitem Modell gebildet ist. Im Innern des resultierenden Modelles ist ein umgriffener Aufnahmeraum angeordnet. Der Hohlkörper, insbesondere ein Druckbehälter, ist aus einem ersten Teilhohlkörper und einem zweiten Teilhohlkörper zusammengesetzt, wobei am ersten Teilhohlkörper ein erstes Paar von Flanschschnittstellen (7a, 7b) sowie am zweiten Teilhohlkörper ein zweites Paar von Flanschschnittstellen (8a, 8b) angeordnet sind. Eine Hüllwandung des Hohlkörper weist einen Verbindungsbereich (6, 6a) zwischen dem ersten und dem zweiten Teilhohlkörper (4, 4a, 5, 5a) auf. First, a first model of a first partial hollow body (4, 4a) and a second model of a second partial hollow body (5, 5a) are present. The two models of the partial hollow body (4, 4a, 5, 5a) are brought into contact, after contacting the two models, a resulting model of a hollow body sets, the outer Hüllwandung is formed of first and second model. In the interior of the resulting model, an enclosed receiving space is arranged. The hollow body, in particular a pressure vessel, is composed of a first partial hollow body and a second partial hollow body, wherein a first pair of flange interfaces (7a, 7b) are arranged on the first partial hollow body and a second pair of flange interfaces (8a, 8b) on the second partial hollow body. An envelope wall of the hollow body has a connection region (6, 6a) between the first and the second partial hollow body (4, 4a, 5, 5a).
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Gestaltungsverfahren eines Hohlkörpers, insbesondere eines Druckbehälters sowie auf einen Hohlkörper, insbesondere einen Druckbehälter, welcher nach dem Gestaltungsverfahren gestalten ist. The invention relates to a design method of a hollow body, in particular a pressure vessel and a hollow body, in particular a pressure vessel, which is designed according to the design method.
Aus der Offenlegungsschrift
Daher ist es Aufgabe der Erfindung zum einen ein Gestaltungsverfahren eines Hohlkörpers, insbesondere eines Druckbehälters anzugeben, welches in vereinfachter Weise verschiedenartigste Varianten von Hohlkörpern generieren lässt. Zum Anderen ist ein Hohlkörper anzugeben, welcher zur Verfügung stehende Räume in verbesserter Weise ausnutzt. It is therefore an object of the invention to provide a design method of a hollow body, in particular a pressure vessel, which can generate a variety of variants of hollow bodies in a simplified manner. On the other hand, a hollow body is to be specified, which exploits available spaces in an improved manner.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einem Gestaltungsverfahren eines Hohlkörpers, insbesondere eines Druckbehälters dadurch gelöst, dass
- – ein erstes Modell eines ersten Teilhohlkörpers vorliegt, dass
- – ein zweites Modell eines zweiten Teilhohlkörpers vorliegt, dass
- – das erste Modell und das zweite Modell in Kontakt gebracht werden, dass
- – sich nach dem Kontaktieren ein resultierendes Modell des Hohlkörpers mit einer äußeren Hüllwandung aus erstem und zweitem Modell einstellt und
- – im Inneren des resultierenden Modells ein umgriffener Aufnahmeraum begrenzt ist.
- A first model of a first partial hollow body is present
- A second model of a second partial hollow body is present
- - the first model and the second model are brought into contact
- - Setting after contacting a resulting model of the hollow body with an outer Hüllwandung from first and second model and
- - In the interior of the resulting model is an encircled receiving space is limited.
Bei einem Hohlkörper handelt es sich um eine Vorrichtung, welche einen Aufnahmeraum innerhalb des Hohlkörpers aufweist, wobei der Aufnahmeraum von einer äußeren Hüllwandung des Hohlkörpers begrenzt ist. Somit kann der Aufnahmeraum beispielsweise im Innern des Hohlkörpers hermetisch von dessen Umgebung abgeschlossen sein, so dass der Hohlkörper auch als Druckbehälter nutzbar ist. Der Aufnahmeraum im Innern des Hohlkörpers kann mit einem Über- oder Unterdruck gegenüber der Umgebung des Hohlkörpers beaufschlagt sein. Darüber hinaus können im Aufnahmeraum auch weitere Baugruppen angeordnet sein. Derartige Baugruppen können beispielsweise elektrische Phasenleiter sein, welche der Übertragung eines elektrischen Stromes dienen können und durch ein im Innern des Aufnahmeraumes befindliches elektrisch isolierendes Fluid, insbesondere eines elektrisch isolierendes Gases, wie z. B. Schwefelhexafluorid, Stickstoff oder Kohlendioxid zumindest abschnittsweise elektrisch isoliert sein. Bevorzugt sollte das Fluid unter einem Überdruck stehen, so dass sich die elektrische Isolationsfestigkeit des Fluides zusätzlich vergrößert. Beispielsweise kann der Hohlkörper ein Kapselungsgehäuse eines Wandlers, insbesondere eines Stromwandlers sein. Ein Wandler ist dazu vorgesehen, innerhalb des Aufnahmeraumes auftretende elektrische Größen, wie beispielsweise Ströme oder Spannungen zu erfassen und in eine andere physikalische Größe bzw. in eine andere Dimension zu wandeln. Die entsprechenden Ausgangssignale eines Wandlers können dann zu einem Bereich außerhalb des Aufnahmeraumes übertragen werden. Ein derartiger Wandler kann beispielsweise ein Stromwandler oder ein Spannungswandler sein, wobei ein Stromwandler einem Erfassen bzw. Wandeln eines elektrischen Stromes und ein Spannungswandler einem Wandeln bzw. Erfassen einer elektrischen Spannung dient. Normierte Größen, welche den erfassten Strom/ die erfasste Spannung abbilden, können dann zu einem Bereich außerhalb des Aufnahmeraumes übertragen und dort beispielsweise weiterverarbeitet werden. Ein Stromwandler bzw. Spannungswandler kann beispielsweise nach einem transformatorischen Prinzip arbeiten. In diesem Falle dient der zu überwachende Phasenleiter als Primärwicklung und der Spannungswandler bzw. der Stromwandler weist eine Sekundärwicklung auf, welche eine in der Primärwicklung anliegende elektrische Größe, wie beispielsweise Strom oder Spannung abbildet. Darüber hinaus können auch weitere Funktionsprinzipien, wie beispielsweise Hallsensoren, optische Wandler, kapazitive Teiler usw. an Wandlern zum Einsatz gelangen. In a hollow body is a device which has a receiving space within the hollow body, wherein the receiving space is bounded by an outer Hüllwandung of the hollow body. Thus, the receiving space, for example, be hermetically sealed from the environment in the interior of the hollow body, so that the hollow body can also be used as a pressure vessel. The receiving space in the interior of the hollow body can be acted upon by an overpressure or underpressure relative to the surroundings of the hollow body. In addition, further modules can be arranged in the receiving space. Such assemblies may be, for example, electrical phase conductors, which may serve to transmit an electric current and by a befindliches in the interior of the receiving space electrically insulating fluid, in particular an electrically insulating gas such. B. sulfur hexafluoride, nitrogen or carbon dioxide to be at least partially electrically isolated. Preferably, the fluid should be under an overpressure, so that the electrical insulation strength of the fluid is additionally increased. For example, the hollow body may be an encapsulating housing of a converter, in particular of a current transformer. A transducer is provided to detect electrical quantities occurring within the receiving space, such as currents or voltages, and to convert them into another physical quantity or into another dimension. The corresponding output signals of a transducer can then be transmitted to an area outside the recording room. Such a converter may, for example, be a current transformer or a voltage converter, wherein a current transformer serves to detect or convert an electric current and a voltage converter to convert or detect an electrical voltage. Standardized quantities which map the detected current / the detected voltage can then be transmitted to an area outside the receiving space and further processed there, for example. A current transformer or voltage transformer can operate, for example, according to a transformer principle. In this case, the phase conductor to be monitored serves as a primary winding and the voltage converter or the current transformer has a secondary winding, which images an applied in the primary winding electrical variable, such as current or voltage. In addition, other functional principles, such as Hall sensors, optical transducers, capacitive divider, etc. can be used on transducers.
In Abhängigkeit der im Innern des Hohlkörpers aufzunehmenden Baugruppen, wie beispielsweise der Formgebung eines Phasenleiters oder mehrerer Phasenleiter, Wicklungen etc. können sich verschiedenartigste Formen eines Hohlkörpers als geeignet erweisen. Insbesondere bei einer Verwendung des Hohlkörpers als Druckbehälter sind zum einen die zur Aufnahme von Bauteilen im Aufnahmeraum notwendigen Volumina zu berücksichtigen. Zum anderen ist eine, insbesondere steife und druckfeste Gestaltung des Hohlkörpers von Interesse. Insbesondere bei einer Verwendung von dreiphasigen Anordnungen, d. h., innerhalb des Aufnahmeraumes sind mehr als eine Phase eines mehrphasigen Elektroenergieübertragungssystemes gegeneinander elektrisch isoliert angeordnet, können die Hohlkörper relativ große Volumina erreichen. Depending on the components to be accommodated in the interior of the hollow body, such as, for example, the shaping of a phase conductor or a plurality of phase conductors, windings, etc., the most varied shapes of a hollow body may prove suitable. In particular, when using the hollow body as a pressure vessel, on the one hand, the volumes necessary for receiving components in the receiving space have to be considered. On the other hand, a particularly rigid and pressure-resistant design of the hollow body is of interest. In particular, when using three-phase arrangements, d. h., Within the receiving space more than one phase of a multi-phase electric power transmission system are arranged electrically isolated from each other, the hollow body can reach relatively large volumes.
Eine massearme Ausgestaltung eines Hohlkörpers bei gleichzeitiger hoher Druckbelastbarkeit ist ermöglicht, wenn ein erfindungsgemäßes Gestaltungsverfahren für einen Hohlkörper zum Einsatz gelangt. Der Hohlkörper kann beispielsweise durch ein Verbinden eines ersten Modelles eines ersten Teilhohlkörpers sowie eines zweiten Modelles eines zweiten Teilhohlkörpers gebildet werden. Dazu werden das erste und das zweite Modell in Berührung bzw. Überlappung/Überschneidung gebracht, so dass die beiden Modelle verschieden von einer Deckungsgleichheit angeordnet sind, jedoch eine Menge an gemeinsamen Punkten aufweisen. Durch eine Verbindung der gemeinsamen Punkte entsteht ein resultierendes Modell des Hohlkörpers. Die äußere Hüllwandung wird durch die äußeren Oberflächen der Teilhohlkörper gebildet, welche von außerhalb des resultierenden Modelles zugänglich sind. Innerhalb des resultierenden Modelles ergibt sich ein Aufnahmeraum, welcher von dem resultierenden Modell umgriffen sowie von diesem zumindest abschnittsweise begrenzt ist. Durch diese Art der Gestaltung eines Hohlkörpers besteht die Möglichkeit, Teilhohlkörper verschiedenster Ausgestaltung miteinander zu verschmelzen. Insbesondere kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass der erste Teilhohlkörper sowie der zweite Teilhohlkörper bevorzugt gleichartig ausgeformt sind, wobei im ersten sowie im zweiten Teilhohlkörper beispielsweise bereits ebene Flächen vorgesehen sind, an welchen ein Berühren/Verschmelzen von erstem und zweitem Teilhohlkörper erfolgen soll, so dass eine Ebene zwischen erstem und zweitem Teilhohlkörper gebildet ist, die im Wesentlichen von parallel zueinander liegenden Wandungen des ersten bzw. des zweiten Modells begrenzt sind. A low-mass design of a hollow body with simultaneous high compressive strength is possible when an inventive Design method for a hollow body is used. The hollow body can be formed for example by connecting a first model of a first partial hollow body and a second model of a second partial hollow body. For this purpose, the first and second models are brought into contact or overlap / overlap, so that the two models are arranged differently from a congruence, but have a lot of common points. By connecting the common points creates a resulting model of the hollow body. The outer cladding wall is formed by the outer surfaces of the partial hollow bodies which are accessible from outside the resulting model. Within the resulting model results in a receiving space, which is encompassed by the resulting model and is at least partially limited by this. By this type of design of a hollow body, it is possible to merge partial hollow body of different design together. In particular, it can be advantageously provided that the first partial hollow body and the second partial hollow body are preferably formed identically, for example, already flat surfaces are provided in the first and in the second partial hollow body, at which a touching / fusing of first and second partial hollow body is to take place, so that a Level is formed between the first and second partial hollow body, which are bounded substantially by mutually parallel walls of the first and the second model.
Um einen Zugang zum umgriffenen Aufnahmeraum des resultierenden Modells zu erlangen, können an das resultierende Modell z. B. Stutzen usw. angesetzt werden, welche eine Zugangsöffnung zu dem oder den Aufnahmeraum/-räumen aufweisen. Beispielsweise können die Stutzen als so genannte Flanschschnittstellen ausgeformt sein, so dass das resultierende Modell mit weiteren Hohlkörpern verbindbar ist. Die Flanschschnittstellen können beispielsweise an entgegengesetzten Enden des resultierenden Modells des Hohlkörpers angesetzt werden. Bevorzugt sollten Flanschschnittstellen jeweils paarig am resultierenden Modell angesetzt werden und bevorzugt sollte eine koaxiale Ausrichtung der paarigen Flanschschnittstelle vorgesehen sein, wobei koaxial liegende Flanschschnittstellen an entgegengesetzten Enden des resultierenden Modells mit entgegengesetztem Richtungssinn versehen sein sollten. Bei den Flanschschnittstellen kann es sich beispielsweise um Schraubflansche, Losflansche, Schweißflansche oder andere geeignete Flanschschnittstellen handeln. In order to gain access to the encompassed receiving space of the resulting model, can be connected to the resulting model z. B. neck etc., which have an access opening to the or the receiving space / spaces. For example, the nozzles may be formed as so-called flange interfaces, so that the resulting model can be connected to other hollow bodies. The flange interfaces may be attached, for example, to opposite ends of the resulting model of the hollow body. Preferably, flange interfaces should be paired with the resulting model and, preferably, coaxial alignment of the paired flange interface should be provided, with coaxial flange interfaces at opposite ends of the resulting model should be provided with opposite sense of direction. The flange interfaces can be, for example, screw flanges, loose flanges, welding flanges or other suitable flange interfaces.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass eine innerhalb der Hüllwandung verbleibende Wandung zumindest eines der Modelle der Teilhohlkörper durchbrochen wird, so dass sich im Inneren der äußeren Hüllwandung ein von dem erstem Modell und dem zweiten Modell begrenzter Aufnahmeraum einstellt. A further advantageous embodiment can provide that a wall remaining within the envelope wall of at least one of the models of the partial hollow bodies is broken, so that a receiving space bounded by the first model and the second model is set up in the interior of the outer jacket wall.
Bei einem Verschmelzen der Modelle der Teilhohlkörper miteinander ergibt sich eine innerhalb der Hüllwandung liegende Wandung, welche zumindest von einem der Modelle der Teilhohlkörper resultiert. Die Modelle der Teilhohlkörper können beispielsweise derart miteinander verschmelzen, dass gegebenenfalls für ein Verschmelzen vorgesehene ebene Schnittflächen miteinander zur Anlage kommen, so dass im Verschmelzungsbereich vom ersten und zweiten Teilhohlkörper lediglich eine ebene Wandung liegt. Diese Wandung, welche innerhalb der äußeren Hüllwandung befindlich ist, kann nunmehr durchbrochen werden, dass von dem ersten und von dem zweiten Teilhohlkörper begrenzte Bereiche des Aufnahmeraumes miteinander kommunizieren können, so dass ein gemeinsam von erstem und zweitem Teilhohlkörper innerhalb der äußeren Hüllwandung des resultierenden Modells begrenzter Aufnahmeraum entsteht. When the models of the partial hollow bodies merge with one another, a wall lying inside the jacket wall results, which results at least from one of the models of the partial hollow bodies. The models of the partial hollow bodies can, for example, be fused together in such a way that planar cut surfaces provided for melting, if appropriate, come into abutment with one another so that only a flat wall lies in the fusion region of the first and second partial hollow bodies. This wall, which is located within the outer Hüllwandung, can now be broken, that limited by the first and the second partial hollow body portions of the receiving space can communicate with each other, so that a common first and second part of the hollow body within the outer Hüllwandung of the resulting model limited Recording room arises.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass innerhalb der Hüllwandung verbleibende Wandung zumindest eines Modells der Teilhohlkörper entfernt wird. A further advantageous embodiment can provide that wall of at least one model of the partial hollow body remaining within the wall of the envelope is removed.
Entfernt man eine verbleibende Wandung aus dem resultierenden Modell, so wird ein Kommunikationskanal zwischen dem ersten Teilhohlkörper und dem zweiten Teilhohlkörper auf einen größeren Querschnitt erweitert, so dass der Aufnahmeraum im Innern des resultierenden Modells gut genutzt werden kann. Durch den Verschmelzungsbereich, welcher auch als Verbindungsbereich bezeichnet werden kann, können so Bauteile hindurchragen und der nunmehr im resultierenden Modell vorliegende Aufnahmeraum günstig befüllt werden. Alternativ kann jedoch auch vorgesehen sein, dass ein Verbinden von erstem und zweitem Modell mit einem Erhalt, der im Bereich der Verbindung von erstem und zweitem Modell befindlichen Wandung verbunden ist. Dadurch ist es möglich zwei voneinander separierte Aufnahmeräume innerhalb des resultierenden Modells anzuordnen, welche über die verbleibende Wandung zwischen den beiden Aufnahmeräumen nach Art einer Membran im Verbindungsbereich von erstem Teilhohlkörper und zweitem Teilhohlkörper erstreckt. Der Verbindungsbereich eines Teilhohlkörpers kann beispielsweise durch entsprechende Abschnitte an den Teilkörpern definiert sein, so dass ein Anstoßen bzw. Aufsitzen der beiden Teilhohlkörper in einer Ebene erfolgt. If a remaining wall is removed from the resulting model, a communication channel between the first partial hollow body and the second partial hollow body is widened to a larger cross section, so that the receiving space inside the resulting model can be used well. As a result of the fusion region, which can also be referred to as the connection region, components can protrude through and the receiving space now present in the resulting model can be filled favorably. Alternatively, however, it can also be provided that a connection of the first and second model is associated with a preservation of the wall located in the region of the connection of the first and second model. This makes it possible to arrange two separate receiving spaces within the resulting model, which extends over the remaining wall between the two receiving spaces in the manner of a membrane in the connecting region of the first partial hollow body and the second partial hollow body. The connecting region of a partial hollow body can be defined, for example, by corresponding sections on the partial bodies, so that abutment or seating of the two partial hollow bodies takes place in one plane.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass das erste und das zweite Modell längs einer Verschmelzungsachse gegeneinander, insbesondere ineinander geschoben werden. A further advantageous embodiment can provide that the first and the second model are pushed against each other along a merger axis, in particular into one another.
Eine Achse definiert einen Verschiebeweg, entlang welchem eine lineare Annäherung von erstem und zweitem Modell erfolgt. Entsprechend ergibt sich aufgrund der Formgebung von erstem und zweitem Teilhohlkörper ein definierter Verbindungsbereich. Beispielsweise kann der Verbindungsbereich zweier im Wesentlichen kugelförmiger Teilhohlkörper quer zu der Verschmelzungsachse liegen, so dass im Verbindungsbereich eine kreisringförmige oder eine punktförmige Verbindung zwischen erstem und zweitem Teilhohlkörper entsteht. An axis defines a displacement path along which a linear approximation of the first and second models occurs. Accordingly, due to the shaping of the first and second partial hollow bodies, a defined connection area results. For example, the connecting region of two substantially spherical partial hollow bodies can lie transversely to the axis of fusion, so that an annular or point-like connection between the first and second partial hollow bodies arises in the connecting region.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass die Hüllwandung einen, insbesondere in einer Ebene verlaufenden Fügespalt aufweist, welcher im Wesentlichen quer oder im Wesentlichen parallel zur Verschmelzungsachse liegt. A further advantageous embodiment may provide that the Hüllwandung has a, in particular in a plane extending joint gap, which is substantially transverse or substantially parallel to the merger axis.
Es kann vorgesehen sein, dass der Fügespalt parallel zur Verschmelzungsachse von erstem Modell und zweitem Modell liegt. Entsprechend kann der Fügespalt sich durch den ersten Teilhohlkörper sowie auch durch den zweiten Teilhohlkörper erstrecken. Alternativ kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der Fügespalt im Wesentlichen quer, insbesondere lotrecht zur Verschmelzungsachse liegt. Vorteilhaft kann der Fügespalt sich so im Fügebereich der Modelle erstrecken. Dieser Fügespalt kann beispielsweise den Kontaktierungsbereich der beiden Modelle der beiden Teilhohlkörper definieren. It can be provided that the joint gap lies parallel to the merger axis of the first model and the second model. Accordingly, the joint gap can extend through the first partial hollow body as well as through the second partial hollow body. Alternatively, however, it can also be provided that the joint gap is substantially transversely, in particular perpendicular to the axis of fusion. Advantageously, the joint gap can extend in the joining region of the models. This joint gap can define, for example, the contacting region of the two models of the two partial hollow bodies.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen kompakten Hohlkörper, insbesondere Druckbehälter mit einer Hüllwandung anzugeben, welcher ein möglichst großvolumiges Aufnahmevolumen bei geringen Außenabmessungen aufweist. Another object of the invention is to provide a compact hollow body, in particular pressure vessel with a Hüllwandung, which has a large volume as possible receiving volume with small outer dimensions.
Erfindungsgemäß wird dies bei einem Hohlkörper, insbesondere Druckbehälter mit einer Hüllwandung dadurch gelöst, dass der Hohlkörper aus einem ersten Teilhohlkörper und einem zweiten Teilhohlkörper zusammengesetzt ist, wobei am ersten Teilhohlkörper ein erstes Paar von Flanschschnittstellen und am zweiten Teilhohlkörper ein zweites Paar von Flanschschnittstellen angeordnet sind, wobei die Hüllwandung einen Verbindungsbereich zwischen dem ersten und dem zweiten Teilhohlkörper aufweist. According to the invention, this is achieved in the case of a hollow body, in particular a pressure vessel having an envelope wall, in that the hollow body is composed of a first partial hollow body and a second partial hollow body, a first pair of flange interfaces being arranged on the first partial hollow body and a second pair of flange interfaces being arranged on the second partial hollow body, wherein the Hüllwandung has a connection region between the first and the second partial hollow body.
Sowohl der erste als auch der zweite Teilhohlkörper können beliebige Formgebungen aufweisen. Bevorzugt sollten sowohl der erste als auch der zweite Teilhohlkörper annähernd gleichartig ausgeformt sein. Dabei sollten bei einer asymmetrischen Ausgestaltung der Teilhohlkörper die beiden Teilhohlkörper mit entgegengesetztem Richtungssinn in Richtung einer Verschmelzungsachse zueinander liegen. Die Flanschschnittstellen können jeweils einen kreisringförmigen Querschnitt bzw. einen rohrförmigen Querschnitt aufweisen und insbesondere können die Paare von Flanschschnittstellen zueinander koaxial ausgerichtet sein. Besonders vorteilhaft können sowohl die Flanschschnittstellen des ersten Paares als auch die Flanschschnittstellen des zweiten Paares jeweils achsgleich ausgerichtet sein, wobei die Achsen des ersten Paares sowie des zweiten Paares parallel zueinander liegen. Both the first and the second partial hollow body can have any desired shapes. Preferably, both the first and the second partial hollow body should be formed approximately identically. In this case, in an asymmetrical configuration of the partial hollow body, the two partial hollow bodies should lie opposite one another in the direction of a fusion axis with opposite sense of direction. The flange interfaces may each have an annular cross section or a tubular cross section, and in particular, the pairs of flange interfaces may be aligned coaxially with one another. Particularly advantageously, both the flange interfaces of the first pair and the flange interfaces of the second pair can each be aligned in the same axis, wherein the axes of the first pair and the second pair are parallel to each other.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass im Verbindungsbereich eine Taillierung der Hüllwandung vorliegt. A further advantageous embodiment can provide that in the connection region a waisting of the Hüllwandung exists.
Durch eine Taillierung der Hüllwandung weist der Hohlkörper im Bereich zwischen dem ersten Teilhohlkörper und dem zweiten Teilhohlkörper eine verjüngte Zone auf, welche mechanisch stabilisierend sowohl gegenüber dem ersten Teilhohlkörper als auch gegenüber dem zweiten Teilhohlkörper wirkt. Trotz eines vergleichsweise großen Aufnahmeraumes innerhalb des Hohlkörpers weist dieser eine große Druckfestigkeit auf. Es kann in jedem der Teilhohlkörper ein separater Aufnahmeraum angeordnet sein. Die beiden Teilhohlkörper können auch einen gemeinsamen Aufnahmeraum begrenzen, welcher im Verbindungsbereich zwischen erstem Teilhohlkörper und zweitem Teilhohlkörper eingeschnürt ist. Somit ist in jedem der Teilhohlkörper ein ausreichendes Volumen gegeben, um gegebenenfalls weitere Einbauten, wie beispielsweise Phasenleiter oder auch andere Baugruppen wie Wandler, insbesondere Strom- und Spannungswandler aufzunehmen. Gegenüber einer nicht taillierten Ausgestaltung eines Hohlkörpers kann so ein versteifter Körper entstehen, welcher einer Druckbeanspruchung in günstiger Weise wiedersteht. By a waist of the Hüllwandung, the hollow body in the region between the first part of the hollow body and the second part hollow body on a tapered zone, which acts mechanically stabilizing both with respect to the first part of the hollow body and with respect to the second part hollow body. Despite a comparatively large receiving space within the hollow body, this has a high compressive strength. It can be arranged in each of the partial hollow body, a separate receiving space. The two partial hollow bodies can also delimit a common receiving space, which is constricted in the connecting area between the first partial hollow body and the second partial hollow body. Thus, in each of the partial hollow body is given a sufficient volume to optionally accommodate other fixtures, such as phase conductors or other components such as transducers, in particular current and voltage transformers. Compared with a non-waisted configuration of a hollow body may arise as a stiffened body, which resists a compressive stress in a favorable manner.
Eine Taillierung ermöglicht es beispielsweise, den Hohlkörper mit einem Querschnitt auszustatten, dessen äußere Hüllkontur an den äußeren Umfang der Ziffer acht erinnert. So kann beispielsweise auch eine Verflanschung von einzelnen Abschnitten, welche Teil des Hohlkörpers sind, vorgesehen sein, wobei ein Flansch zur Verbindung einzelner Abschnitte einen derartigen Formverlauf aufweist, der an einer äußeren Kontur der Ziffer acht erinnert. A sidecut makes it possible, for example, to provide the hollow body with a cross section whose outer envelope contour recalls the outer circumference of the figure eight. Thus, for example, a flanging of individual sections, which are part of the hollow body may be provided, wherein a flange for connecting individual sections has such a shape course, which is reminiscent of an outer contour of the figure eight.
Beispielsweise kann der Hohlkörper ein Druckbehälter sein, welcher in seinem Inneren hermetisch abgeschlossene Aufnahmeräume oder zumindest einen hermetisch abgeschlossenen Aufnahmeraum aufweist, welcher beispielsweise mit einem Fluid befüllbar ist. Das Fluid kann beispielsweise einen Über- oder Unterdruck gegenüber der Umgebung des Hohlkörpers aufweisen. Insbesondere sollte es sich bei dem Fluid um ein elektrisch isolierendes Fluid wie Schwefelhexafluorid, Stickstoff oder Kohlendioxid in gasförmiger oder flüssiger Form handeln. Darüber hinaus können auch Fluide wie Isolieröle oder Isolieresther zum Einsatz kommen. Der Druckbehälter kann dabei als Kapselungsgehäuse einer Elektroenergieübertragungseinrichtung dienen, d. h., im Innern des Hohlkörpers befindliche Phasenleiter dienen der Übertragung von elektrischer Energie. Dabei dienen insbesondere in einem der Aufnahmeräume angeordnete Wandler einem Erfassen einer physikalischen Größe, beispielsweise eines elektrischen Stromes, welcher durch einen oder mehrere Phasenleiter fließt bzw. einer elektrischen Spannung, mit welcher einer oder mehrere Phasenleiter beaufschlagt sind. Insbesondere kann jedes der Paare von Flanschschnittstellen einem Einleiten bzw. einem Ausleiten eines oder mehrerer Phasenleiter in den oder die Aufnahmeräume des Hohlkörpers dienen. Insbesondere kann eine mehrphasige Anordnung vorgesehen sein, bei welcher mehrere voneinander elektrisch isolierte Phasenleiter innerhalb ein und desselben Volumens elektrisch isolierenden Fluids angeordnet sind. Diese mehreren Phasenleiter werden dann auch jeweils durch zumindest eine der Flanschschnittstellen des Hohlkörpers hindurchgeführt. Ein Hindurchführen der Phasenleiter durch die Flanschschnittstellen kann dabei fluiddicht erfolgen. Beispielsweise können dazu entsprechende Scheibenisolatoren, welche die Öffnungen der Flanschschnittstellen verschließen, eingesetzt werden. In diesen Bereichen kann eine Feststoffisolation der Phasenleiter vorgesehen sein. For example, the hollow body may be a pressure vessel which has hermetically sealed receiving spaces in its interior or at least one hermetically sealed receiving space which can be filled, for example, with a fluid. The fluid may for example have an overpressure or underpressure relative to the environment of the hollow body. In particular, the fluid should be an electrically insulating fluid such as sulfur hexafluoride, nitrogen or carbon dioxide in gaseous or liquid form. In addition, fluids such as insulating oils or Isolieresther can be used. The pressure vessel can be used as encapsulating serve an electric power transmission device, ie, located in the interior of the hollow body phase conductors are used for the transmission of electrical energy. In particular, transducers arranged in a receiving space serve to detect a physical quantity, for example an electrical current, which flows through one or more phase conductors or an electrical voltage to which one or more phase conductors are applied. In particular, each of the pairs of flange interfaces can serve to introduce or discharge one or more phase conductors into the receiving space or spaces of the hollow body. In particular, a multi-phase arrangement can be provided, in which a plurality of mutually electrically insulated phase conductors are arranged within one and the same volume of electrically insulating fluid. These multiple phase conductors are then also passed through at least one of the flange interfaces of the hollow body. Passage of the phase conductors through the flange interfaces can be effected in a fluid-tight manner. For example, corresponding disk insulators, which close the openings of the flange interfaces, can be used for this purpose. In these areas, a solid insulation of the phase conductors may be provided.
Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass ein Fügespalt den Hohlkörper in einen ersten und einen zweiten Abschnitt aufteilt, wobei an jedem der beiden Abschnitte eine Flanschschnittstelle des ersten Paares und eine Flanschschnittstelle des zweiten Paares angeordnet sind. Furthermore, it can be advantageously provided that a joint gap divides the hollow body into a first and a second section, wherein a flange interface of the first pair and a flange interface of the second pair are arranged on each of the two sections.
Die Nutzung eines Fügespalts ermöglicht es, den Hohlkörper beispielsweise aus Halbschalen zusammenzusetzen, so dass zur Fertigung eines Hohlkörpers einfache Verfahren zum Einsatz gelangen können. So können beispielsweise in einfach gestalteten Gussformen jeweils Abschnitte des Hohlkörpers gegossen werden, die dann unter Bildung des Fügespaltes zu einem Hohlkörper zusammengesetzt werden. Der Fügespalt kann dazu bevorzugt in einer Ebene verlaufen. Beispielsweise kann die Ebene im Wesentlichen lotrecht zu einer Achse einer Flanschschnittstelle liegen oder auch parallel bzw. windschief zu einer Achse einer Flanschschnittstelle ausgerichtet sein. Bevorzugt kann dabei vorgesehen sein, dass bei einer lotrechten Lage des Fügespaltes zu einer Achse der Flanschschnittstellen eine Verschmelzungsachse von erstem Teilhohlkörper und zweitem Teilhohlkörper im Wesentlichen parallel zur Ebene des Fügespaltes liegt. Umgekehrt kann bei einer Lage des Fügespaltes im Wesentlichen parallel zu einer der Achsen der Flanschschnittstellen eine lotrechte Lage der Ebene des Fügespaltes zu einer Verschmelzungsachse der Teilhohlkörper vorliegen. Ordnet man nunmehr an jeden der beiden Abschnitte zumindest eine Flanschschnittstelle des ersten sowie des zweiten Paares an, so ermöglicht dies, annähernd hinterschneidungsfreie Abschnitte des Hohlkörpers vorzusehen, welche in Zusammensetzung einen Hohlkörper ergeben. Somit besteht weiterhin die Möglichkeit, möglichst gleichartige Abschnitte zu verwenden, um diese zu einem Hohlkörper zusammenzusetzen. Beispielsweise können die Abschnitte im Wesentlichen symmetrisch angeordnet sein, wobei eine Symmetrieebene beispielsweise im Fügespalt liegen kann. Alternativ kann bei der Verwendung von gleichartigen Abschnitten auch vorgesehen sein, dass diese symmetrisch zu einer Achse liegen, welche parallel zu den Achsen von Flanschabschnitten liegt. The use of a joint gap makes it possible, for example, to assemble the hollow body from half shells, so that simple methods can be used to produce a hollow body. For example, sections of the hollow body can each be cast in simply designed molds, which are then assembled to form a hollow body to form the joint gap. The joint gap can preferably extend in a plane. For example, the plane can lie substantially perpendicular to an axis of a flange interface or can also be oriented parallel or skewed to an axis of a flange interface. Preferably, it may be provided that, in the case of a vertical position of the joint gap to an axis of the flange interfaces, a fusion axis of the first partial hollow body and the second partial hollow body is substantially parallel to the plane of the joint gap. Conversely, in the case of a position of the joint gap substantially perpendicular to one of the axes of the flange interfaces, a vertical position of the plane of the joint gap to a merging axis of the partial hollow body can be present. Assigning now to each of the two sections at least one flange interface of the first and the second pair, so this allows to provide approximately undercut-free sections of the hollow body, which result in composition a hollow body. Thus, it is still possible to use as similar sections as possible in order to assemble them into a hollow body. For example, the sections may be arranged substantially symmetrically, wherein a plane of symmetry may be, for example, in the joint gap. Alternatively, when using similar sections, it may also be provided that they are symmetrical to an axis which is parallel to the axes of flange sections.
Es kann weiter vorteilhaft vorgesehen sein, dass ein Fügespalt den Hohlkörper in einem ersten Abschnitt und in einem zweiten Abschnitt unterteilt, wobei am ersten Abschnitt zumindest eine Flanschschnittstelle des ersten Paares und keine Flanschschnittstelle des zweiten Paares und am zweiten Abschnitt zumindest eine Flanschschnittstelle des zweiten Paares und keine Flanschschnittstelle des ersten Paares angeordnet sind. It can further be advantageously provided that a joint gap divides the hollow body into a first section and into a second section, wherein at least one flange interface of the first pair and no flange interface of the second pair and at the second section at least one flange interface of the second pair and no flange interface of the first pair are arranged.
Eine derartige Formgebung ermöglicht es beispielsweise, den ersten Teilhohlkörper oder den zweiten Teilhohlkörper auch separat zu verwenden und den Fügespalt von erstem bzw. zweitem Teilhohlkörper statt durch den jeweils anderen Teilhohlkörper zu verschließen, beispielsweise mit einer Wandung zu verschleißen. Somit besteht die Möglichkeit, jeden der Teilhohlkörper unabhängig vom anderen zu verwenden und beispielsweise aus einem ersten Teilhohlkörper einen ersten Druckbehälter und aus dem zweiten Teilhohlkörper einen zweiten Druckbehälter zu fertigen. Somit besteht die Möglichkeit an jedem der Abschnitte, d. h., der erste Abschnitt begrenzt den ersten Teilhohlkörper und der zweite Abschnitt begrenzt den zweiten Teilhohlkörper, jeweils Flanschschnittstellen eines Paares vorzusehen, so dass diese beiden Flanschschnittstellen wiederum eine Zugangsmöglichkeit zu einem im ersten Teilhohlkörper bzw. im zweiten Teilhohlkörper angeordneten Aufnahmeraum gewährleisten. Such a shape makes it possible, for example, to use the first partial hollow body or the second partial hollow body separately and to close the joint gap of the first or second partial hollow body instead of by the respective other partial hollow body, for example, to wear with a wall. Thus, it is possible to use each of the partial hollow body independently of the other and, for example, to manufacture a first pressure vessel from a first partial hollow body and a second pressure vessel from the second partial hollow body. Thus, the possibility exists at each of the sections, i. The first section delimits the first partial hollow body and the second section delimits the second partial hollow body, in each case providing flange interfaces of a pair, so that these two flange interfaces in turn ensure access to a receiving space arranged in the first partial hollow body or in the second partial hollow body.
Diese Konstruktion weist weiterhin den Vorteil auf, dass die beiden Teilhohlkörper über einen möglichst ebenen Fügespalt miteinander verbindbar sind, wobei der Fügespalt im Wesentlichen parallel zu den Achsen der Flanschschnittstelle bzw. lotrecht zur Verschmelzungsachse des Hohlkörpers liegt. Die Hüllkontur des Fügespaltes kann dabei verschiedenartige Formgebungen aufweisen, insbesondere ist dies abhängig von der mantelseitigen Ausformung des ersten Teilhohlkörpers sowie des zweiten Teilhohlkörpers. Beispielsweise können sich im Wesentlichen rechteckförmige Konturen im Verschmelzungsbereich von erstem und zweitem Teilhohlkörper ergeben. This construction also has the advantage that the two partial hollow bodies can be connected to one another via a joint gap which is as flat as possible, the joint gap being essentially parallel to the axes of the flange interface or perpendicular to the axis of fusion of the hollow body. The envelope contour of the joint gap can have various shapes, in particular depending on the shell-side formation of the first partial hollow body and of the second partial hollow body. For example, essentially rectangular contours can result in the fusion region of the first and second partial hollow bodies.
Eine weitere Ausgestaltung kann vorsehen, dass der Hohlkörper einen ersten Aufnahmeraum begrenzt. A further embodiment may provide that the hollow body defines a first receiving space.
Ein erster Aufnahmeraum im Hohlkörper kann sich lediglich in einem der beiden Teilhohlkörper erstrecken oder auch innerhalb des ersten sowie des zweiten Teilhohlkörpers verlaufen. Beispielsweise ist so die Möglichkeit gegeben, in dem Hohlkörper einen vergrößerten Aufnahmeraum zur Verfügung zu stellen, wobei sich dieser auch durch den Verbindungsbereich erstrecken kann. A first receiving space in the hollow body may extend only in one of the two partial hollow body or extend within the first and the second partial hollow body. For example, the possibility is given to provide an enlarged receiving space in the hollow body, which may also extend through the connecting area.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass der Hohlkörper einen, insbesondere vom ersten Aufnahmeraum separierten zweiten Aufnahmeraum begrenzt. A further advantageous embodiment may provide that the hollow body defines a second receiving space, in particular separated from the first receiving space.
Die Nutzung eines ersten sowie eines zweiten Aufnahmeraumes ermöglicht es, innerhalb des Hohlkörpers unterschiedlich nutzbare Aufnahmeräume vorzuhalten. So kann beispielsweise im ersten Aufnahmeraum ein anderes Fluid eingeschlossen sein als im zweiten Aufnahmeraum. Der erste und der zweite Aufnahmeraum sind dabei über eine Barriere, welche im Innern des Hohlkörpers sich beispielsweise nach Art einer Membran erstreckt, voneinander getrennt. Bevorzugt sollte diese Barriere im Bereich des Verbindungsbereiches vom ersten und zweiten Teilhohlkörper liegen. Somit ist die Möglichkeit gegeben, jeden der Teilhohlkörper mit einem separaten Aufnahmeraum auszustatten. The use of a first and a second receiving space makes it possible to hold differently usable receiving spaces within the hollow body. For example, a different fluid may be included in the first receiving space than in the second receiving space. The first and the second receiving space are separated by a barrier, which extends in the interior of the hollow body, for example, in the manner of a membrane. Preferably, this barrier should be in the region of the connection region of the first and second partial hollow body. Thus, the possibility is given to equip each of the partial hollow body with a separate receiving space.
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch in einer Zeichnung gezeigt und nachfolgend näher beschrieben. Dabei zeigt die In the following, an embodiment of the invention is shown schematically in a drawing and described in more detail below. It shows the
Die
Der erste Hohlkörper weist weiterhin einen ersten Teilhohlkörper
Am ersten Teilhohlkörper
Die Flanschebenen der Paare von Flanschschnittstellen
Im Folgenden soll beispielhaft die Gestaltung eines Hohlkörpers anhand des ersten Hohlkörpers beschrieben werden. Bei einem Gestalten des ersten Hohlkörpers liegt zunächst ein erstes Modell des ersten Teilhohlkörpers
In der
Eine Draufsicht auf den Fügespalt
Die
Die
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