DE1700141A1 - Druckgefaess - Google Patents

Description

15 Avenue du Bois, luxembourg

Unser Zeiohen: M 935

Druckgefäß

Die Erfindung bezieht sich auf Druckgefäße und insbesondere auf solche, die im Innern eine deformierbare Trennwandung aufweisen.

Wenn derartige Druckgefäße große Abmessungen haben, und wenn die Trennwandung zwischen den beiden unter Druck stehenden fluiden Medien, die im Gefäß enthalten sind, eine langgestreckte Blase ist, die während des Betriebes zusammengedrückt wird, kann es leicht vorkommen, daß diese Blase gegen die cieitenwandung des Gefäßes reibt, wobei diese Blase reißen kann, wodurch das Druckgefäß ausfällt. Wenn eine derartige langge-

streckte

Ge i/E

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streckte Blase zusammengedrückt wird, können scharfe Palten gebildet werden, wodurch ebenfalle leicht ein Reißen hervorgerufen werden kann·

Wenn, um ein Reiben der Blase gegen die Seitenwandung dea Gefäßes zu verhindern, und um eine Ausbildung von scharfen Palten in der Blase zu verhindern, ein starres Führungsglied innerhalb der Blase angeordnet ist, wobei ein Ende des Führungsgliedes am Behälter befestigt ist, und zwar an dem gleichen Teil des Behälters, an welchem die Mündung der Blase angeordnet ist, wobei das freie Ende des Pührungsgliedes sich im Abstand von dem freien Ende der Blase befindet, und wenn dieses starre Pührungsglied eine mittlere Bohrung mit seitlichen Perforationen oder Durchbrüchen aufweist, damit ein fluides Medium durch das Führungaglied hindurch in die Blase strömen kann, kann, wenn die Perforationen oder Durchbrüche nicht außerordentlich gering sind, die Blase in die öffnungen hineingepreßt werden, wenn die Blase unter Druck gegen das Pührungaglied anliegt, und wenn die Perforationen oder Durchlässe sehr klein sind, kann eine nicht ausreichende Strömung die Polge sein·

Wenn, um ein Herauspressen der Blase zu verhindern, und um eine ausreichende Strömung des fluiden Mediums

zu 009882/0664

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zu ermöglichen, eine langgestreckte Hülse aus einem porösen Material, wie beispielsweise aus gesinterter Bronze, verwendet wird, wobei die Länge dieser Hülse im wesentlichen der Länge des zentralen Pührungsgliedes entspricht, und wobei diese Hülse um dieses zentrale Führungeglied herum angeordnet ist und auf diesem mit Paßsitz sitzt, wobei eine ausreichende Strömung durch die Perforationen im zentralen Führungsglied λ

und durch die poröse Hülse ermöglicht wird, und wobei das Auepressen der Blase durch die eingeschaltete porise Hülse verhindert wird, kann durch die Unterschiede der Ausdehnungskoeffizienten des zentralen Führungsgliedes, welches im allgemeinen aus einem festen Material, wie beispielsweise Stahl, besteht, und der porösen Hülse diese poröse Hülse nach einer kurzen Betriebsseit brechen. Das Problem der Ausdehnung suntersohi ede wird noch dadurch verstärkt, daß schnelle Temperaturänderungen durch Druckabfälle in "

den flui&en Medien im Druckgefäß während des Betriebes erzeugt werden.

Es gehört demzufolge zu den Zielen der Erfindung, ein Druckgefäß der im vorstehenden beschriebenen Art zu schaffen, welches ein festes, perforiertes, zentrales Führungsglied aufweist, das in der Blase angeordnet

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ist, wobei die Blase daran gehindert wird, gegen die Seitenwandung des Behälters zu reiben, und wobei die Blase keine scharfen Palten bilden kann, wodurch ein Reißen der Blase verhindert wird, welches sonst zu einem Ausfall des Druokgef Ißes führen würde. In diesem Druckgefäß erfolgt ein Strömen des fluiden Mediums durch das zentrale Führungsglied in die Blase hinein, ^ und diese Strömung erfolgt ohne cii.e·] -.ν j entliehen Widerstand, wobei verhindert wird, daß die Blase in die Perforationen im zentralen Juhrungsglied hineingepreßt wird.

Gemäß der Erfindung werden diese Ziele durch die Anordnung und Kombination von Elementen erreicht, die im folgenden beschrieben werden.

In den Figuren der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel ψ der Erfindung dargestellt. Bs zeigen:

Pig. 1 eine Längsschnittansicht einer Ausführungsform der Erfindung
und

Pig. 2 eine Längsschnittansicht des zentralen Führungsgliedes in vergrößertem Maßstab.

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Wie Pig. 1 zeigt, weist daa Druckgefäß einen Behälter 10 aus einem festen, starren Material, wie beispiels·· weise Stahl, Gußaluminium oder dergleichen, aufο Dieses Material kann hohen Drucken widerstehen. Der Behälter weist ein Paar Öffnungen 11 und 12 auf, die vorzugsweise axial fluchtend an den beiden Enden des Behälters angeordnet sind.

Der Behälter 10 kann sphärisch ausgebildet sein oder zylindrisch mit sphärischen Enden wie dargestellt und weist eine Trennwandung 13 im Innern zwisohen den Öffnungen 11 und 12 auf. Diese Trennwandung sohließt auf jeder Seite eine Kammer mit veränderlichem Volumen ab. Die Trennwandung 13 ist vorzugsweise eine zusammenklappbare und aufblähbare Blase aus einem elasti·· sohen Material, wie beispielsweise Gummi oder Kunststoff von ähnlichen physikalischen Eigenschaften. Diese Blase ist im aufgeblähten, jedooh ungedehnten Zustand kleiner als der Hohlraum des Behälters 10, und die Längsachse der Blase fluchtet mit den öffnungen 11 und 12·

Die Blase 13 ist im Behälter 10 vorzugsweise mittels einer Passung 14· befestigt. Diese Passung H kann vorzugsweise einen zylindrischen Sohaftabsohnitt 15

mit 009882/0664

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mit einer Basisscheibe 16 aufweisen. Diese Basisscheibe 16 weist einen Plansch 17 auf, der eine Ringnut 18 an der oberen Seite hat. In dieser Ringnut kann der verstärkte Rand 19 angeordnet werden, der sich um die öffnung der Blase 13 herum erstreokt.

Wenn der Schaftabschnitt 15 in der öffnung 11 angeordnet ist und sioh durch diese hindurch erstreokt, und wenn eine Mutter 21, die auf dem vorspringenden Absohnitt des Schaftes 15 aufgeschraubt ist, angezogen wird, wird der Rand 19 der Blase 13 zwischen dem Plansch 17 und der benachbarten Wandung des Behälters 10 eingespannt. Dadurch wird der Rand 19 in seiner I»age gehalten. Sine ringförmige Sohulter 23 am Fußende des Schaftes 15 legt sioh dann gegen den Umfang der öffnung 11 an, um zu verhindern» daß der Band 19 der Blase durch ein allzu starkes Anziehen der Mutter 21 abgeschnitten wird·

Die Bohrung 24 der Passung 14 hat einen Teil mit ver·· größertem Durohmesser, wodurch eine Ringschulter 25 gebildet wird· Gegen diese Ringsohulter sitzt das Planschende 26 eines langgestreckten starren Rohres 27, welohes beispielsweise aus Stahl bestehen kann· Das Rohr kann fest mittels eines Sprengringes 28 in

seiner 009882/0664

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eeiner Lage gehalten werden· Dieser Sprengring sitzt in einer Hut 29 in der Bohrung der Passung 14.

Das Rohr 27» deaeen Länge geringer ist als die Länge des Behälters 1O_f weist eine Anmahl von in Längsrichtung ia Abstand voneinander angeordneten, radialen Öffnungen 31 auf, die sich durch die Wandung des Rohres hinduroh eratreoken und die in die Bohrung 32 des J

Rohres hinein fuhren.

Das Rohr 27 wird von einer Anzahl von verhältnismäßig kurzen sylindriechen Hülsen 33 ungeben· Jede Hülse besteht aus eines porösen Material, wie beispielsweise gesinterter Bremse, und weist einen Innendurchmesser auf, der etwas größer ist als der Außendurchmesser dee Rohres 27» wodurch ein Zwischenraum 34 entsteht·

Die Hülsen 33 werden durch elastische Zwieohenringe 35 im Abstand voneinander gehalten. Diese Ringe bestehen Torzugsweise aus natürlichem oder synthetischem Gummi.

Die elastischen Ringe 35 weisen einen Innendurchmesser auf, der gleich dem Außendurchmesser des Mittelrohres 27 ist oder etwas geringer ist als dieser Außendurch-

niesser, 009882/0664

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messer, damit d|ese Ringe fest auf dem Rohr 27 sitzen könnenο

Wie Fig. 2 zeigt, ist ein Abstandhaltering 35' zwischen dem Ende 36 der porösen Hüls⁴e 33 und der Unterseite der Fassung 14 angeordnet. Zusätzliche Abstandhalteringe 35 sind zwischen den Enden benachbarter poröser Hülsen 33 angeordnet» Die porösen Hülsen 33 werden am Zentralrohr 27 mittels eines Bolzens 37 gehalten, der einen abgerundeten Kopf aufweist» Dieser Bolzen weist einen'Gewindeschaft 38 auf, der in ein entsprechendes Innengewinde der Bohrung 32 des Rohres 27 eingeschraubt ist„ Die Basis des Bolzens 37 am Fußende des Schaftes 38 hat einen rnaxi:.ialen Durchmesser, der im wesentlichen der gleiche ist wie der Auüen-' durchmesser einer jeden der porösen Hülsen 33ο Bine elastische Abstandhalterhülse 35', 'lie vorzugsweise ψ aus Guia.^i besteht, umgibt das untere Ende des Rohres und ist zwischen der Basis des Bolzens 37 und dem Ende 36' der Denaehearten porösen Hülse 33 angeordnete

Wie ifig. 2 zeigt, sind die Abs tanähalteringe 35 in wesentlicher, in der !Sitte zwischen den radialen Öffnungen 31 im Rohr 27 angeordnet, ur^ ein Einpressen der elastischen Trennwandungsblase 13 in die Öffnungen

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BADORiGINM, '

31 zu verhindern, wenn die Blase unter Druok gegen die Außenseite der porösen Hülsen 33 und der Abstandhalteringe 35 während des Betriebes anliegt₀

Die Öffnung 12 des Druckgefäßes kann von einem geeigneten {Tellerventil 41 gesteuert werden. Der feder-· beaufschlagt-e Ventilkpf 42 kann mit der Blase 13 in Eingriff gelangen, um das Ventil zu schließen«. Dieses Ventil kann derart aufgebaut sein, wie es in der USA-Patentschrift Nr₀ 2 924 .244 beschrieben ist. Dieses Ventil bildet keinen Teil der Erfindung«

Im Betrieb des in J?ig₀ 1 dargestellten Druckgefäßes wird ein fluides Medium, wie beispielsweise ein unter Druck stehendesGas, durch ein nicht-dargestelltes Ventil, welches am oberen Ende der Fassung 14 angeordnet ist, eingeführt. Dieses G-as strömt durch die axiale Bohrung 32 des Rohres 27 und durch die Öffnungen 31 im Rohr. Das unter Druok stehende G-as strömt dann durch die porösen Wandungen der Hülsen 33 in die Blase 13, um diese zu füllen» Die Blase wird dadurch aufgebläht und legt sich gegen die Wandung des Behälters 10 an»

Bin

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Ein fluides Medium, wie beispielsweise unter Druck stehendes Öl, v/ird in den Behälter 10 durch das Ventil 41 eingepreßt, um das Ga3 in der Blase zusammenzudrücken» Wenn ein nicht-dargestelltes Ventil in einer leitung, die mit dem Ventil 41 verbunden ist, während des Betriebes des Druckgefäßes geöffnet v/ird, dehnt sich die Blase 13 aus und drückt die Flüssig-

ft keit im Behälter aus diesem heraus, und wenn im wesentlichen die gesamte Flüssigkeit herausgedrückt ist, legt sich die ausgedehnte Blase gegen den Ventilkopf 42 an, um das Ventil zu achließen, um zu verhindern, daß die Blase in die öffnung hineingedrüc-:: ±rC '.!'j:-.-., ι:!--- IZ ^ .je Yj I'.ircL -i~ einführung von unter Druck stehenden öl durch das Ventil 41 zusammengepreßt v/ird, und wenn die zentrale Führung fehlt, die _tdurch das Rohr 27.und die porösen Hülsen 33 gebildet

. wird, wurden sich Palten und scharfe Kniffe ausbilden,

und dies könnte zu einem Reißen der Blase führenο Wenn die Blase in inkompressiblem öl schwimmt, könnte die Blase -weiterhin dann gegen die Wandung des Behälters reiben, was zu einem Reißen führen könnte·

Durch die zentrale Führung 27 werden scharfe Falten in der zusammengedrückten Blase im wesentlichen verhindert und zusätzlich wird die Blase von der Behälterwandung 0Q9882/0664

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wandung zurückgehalten»

Wehren der kurzen Längen der porösen Hülsen 33 und der dazwischen liegenden Abstandhalteringe 35 wird den Unterschieden der Ausdehnungskoeffizienten der porösen Hülsen 33 und des Rohres 27 Rechnung getragen. Diese unterschiedlichen Ausdelmungskoeffisienten führen dazu, d-atf sich eines dieser Glieder um eine größere A Strecke ausdehnt bzw« schneller ausdehnt als das aj.irre. Die elastischen Zwischenringe 35 können sich aufäehnen und zusammenziehen. Durch der. Abstund 34 zwischen der Innenseite der porösen Hülsen 33 und dein Aiuenuüifaiig des inneren Rohres 27 .können radiale AusäehnungBunterschiede aufgenommen werden.

Durch die Iu vorstehenden beschriebene Konstruktion kennen groce Strömungsiaengen zwischen de.u Innenraum

der Blase und ier Bohrung 32 des I-.it te !rohre s 27 ™

fliei3en, v.'obel sichergestellt ist, daß sich die Blase nicht in äie Cx'fnun^en hineinpressen kanii_t Durch ien neuartigen Aufbau des zentralen Pührun^gliedee 27 vrerien die unterschiedlichen Ausdehn-ongskceffisienten ■ des Rohres 27 und der porösen Hülsen 3J-berücksichtigt, und ein Brechen der porösen Hülsen wird sicher verhina ert.

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Es können Abänderungen beim beschriebenen Ausführungs· beispiel vorgenommen werden, die im Rahmen der Erfindung liegen·

Patentansprüche

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Claims (1)

1. -~ · 17 OTOTf 41

   Patentansprüche

   1. Druckgefäß, gekennzeichnet durch einen atarren Behälter, der im Innern eine deformierbare Trennwandung aufweist, die zwei Kammern für fluide Medien voneinander trennt, · wobei jede Kammer Verbindungskanäle hat, die in diese Kammer führen, ein langgestrecktes starres zentrales Führungsglied für die Trennwandung, welches in einer der Kammern angeordnet ist, wobei das zentrale Pührungsglied ein langgestrecktes starres Rohr aufweist, welches eine Anzahl Öffnungen hat, und wobei poröse Mittel vorgesehen sind, welche das Eohr umgeben, wobei die Trennwandung das zentrale Führungsglied umgibt, wobei das zentrale Führungsglied im wesentlichen eine kontinuierliche Oberfläche auf der Seite der Trennwandung hat, um einen Durchtritt der Trennwandung zu verhindern, wobei diese Oberfläche den Durchtritt des fluiden Meddiums, das durch einen der Strömungskanäle strömt, erlaubt, wobei das zentrale Rohr und die porösen Mittel unterschiedliche Ausdehnungskoeffizienten haben, und wobei Mittel vorgesehen sind, um diese Unterschiede der Ausdehnungskoeffizienten des zentralen Rohres und der porösen Mittel aufzufangen, um ein Zerbreohen der porösen Mittel zu verhindern«

   009882/0664 BAD ORiQINAl

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   2β Druckgefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die porösen Mittel eine poröse HülBe aufweiaen, welche das zentrale Rohr umgibt, und.daß die Mittel zum Auffangen der Unterachiede der Auadehnungakoeffizienten ein elaatischea Glied aufweisen, welches das Zentralrohr umgibt, wobei ein Bnde der porösen Hülse gegen das elastische Glied anliegt.

   3. Druckgefäß nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Durchmesser der porösen Hülse etwas größer ist als der Auflendurchmeaaer dea zentralen Bohres, um einen Expansionsraum zwischen diesen Teilen zu schaffen.

   4. Druckgefäß nach einem der Ansprüche 1-3» dadurch gekennzeichnet, daß die porösen Mittel eine Anzahl von porösen Hülsen aufweisen, welche das zentrale Rohr umgeben, und daß die Mittel zum Auffangen der Unterschiede der Ausdehnungskoeffizienten eine Anzahl von.federnden Ringen aufweisen, die das zentrale Rohr umgeben, und die zwischen benachbarten Enden von benachbarten porösen Hülsen angeordnet sind, wobei diese benachbarten Enden sich gegen den zugeordneten elastischen Ring abstützen.

   Iz.

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   5. DruokgefäS naoh einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser einer jeden porösen Hülse etwas größer iat als der Außendurchmesaer des zentralen Rohres, um Expansionsräume zwischen dieaenTeilen zu schaffen.

   6· Druckgefäß nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß das zentrale Rohr einen Kopf auf- ä weist, der am freien Ende befestigt ist, daß dieser Kopf einen Durchmesser hat, der größer ist als der Auüendurchmesser des Rohres, daß ein elastischer Ring zwischen dem Kopf und dem benachbarten Ende der benachbarten porösen Hülse angeordnet ist.

   7. Druckgefäß nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwandung eine langgestreckte Blase ist, die an einem Ende eine öffnung aufweist, daß diese öffnung an einem der Enden des Behälters befestigt ist und in Verbindung mit der zugeordneten öffnung steht, daß das zentrale Rohr an dieser öffnung des Behälters befestigt ist und sich axial in die Blase hinein erstreckt, daß das freie Ende des Rohres sich in einem Abstand von dem freien Ende der Blase befindet.

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