DE2102969C3 - Behälter mit Membrane - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Behälter mit Membrane als Trenn- oder Austreiborgan für gasförmige, flüssige und feste Medien, insbesondere zum Austreiben von Treibstoffen aus Rakeientanks.

Membianbehälter werden häufig für hohe Druckbeanspruchungen ausgelegt Dabei muß auf die konstruktive Gestaltung der Membranbefestigung besonders geachtet werden; denn einmal können in der Behälterwandung auftretende Dehnungen die Dichtungsfähigkeit der Membranbefestigung beeinflussen, zum anderen kann durch eine ungünstige Wahl der Membranbefestigung an der Behälterwand der Spannungsverlauf bei Zug- und Druckbeanspruchung eine unnötig hohe Wandstärke erforderlich machen.

Es ist bekannt, zwischen zwei Behälterhälften mit je einem Flansch eine Membrane zu klemmen. Neben dem Vorteil symmetrischer Behälterteile und guter Abdichtung bei Dehnungen hat diese Bauart den Nachteil, daß vor dem Zusammenbau keine Prüfung auf Undichtigkeit durchgeführt werden kann.

Weiterhin gibt es Behälter mit Stegen oder Absätzen, an die die Membrane mittels Spannring gepreßt wird. Die Anpreßkraft kann durch Verschraubung des Spannrings mit nur einer Behälterhälfte oder mit beiden Behälterhälften aufgebracht werden. Im ersten Fall ist die Herstellung der asymmetrischen Behälterhälften aufwendig und die freie Dehnung durch die Spannringbefestigung eingeschränkt. Der zweite Fall hat bei Innendruckbeaufschlagung den Naclueil, daß der mit den beiden Behälterteilen verbundene Spannring von den sich dehnenden Behälterteiien mitgedehnt werden muß. Die bei der Dehnung des Spannrings aufzubringenden Kräfte müssen also durch die Verbindungsstelle zwischen Spannring und Behälterteil übertragen werden, wodurch die Gefahr des Undichtwerdens zwischen den Behälterkammern entsteht und außerdem Störspannungen durch Dehnungsbehinderungen auftreten. Ein weiterer Nachteil beider Ausführungen liegt darin, daß der Spannring einen Masseanteil des Behälters darstellt, der festigkeitsmäßig nicht ausreichend genutzt werden kann.

Schließlich ist noch ein Behälter bekanntgeworden, der aus zwei symmetrischen halbkugligen Hälften mit zylindrischen Ansätzen besteht, die miteinander verschweißt werden. In den zylindrischen Teil dieses Behalters ist ein die gesamte zylindrische Länge ausfüllender Spannring eingesetzt, der an seinen beiden Enden jeweils eine Membran trägt Abgesehen davon, daß dieser Behälter zwei Membranen aufweist und infolge seiner Form eine größere Mantelfläche hat als eine Kugel gleichen Rauminhaltes, bildet auch der ausgedehnte Spannring im Inneren des Behälters ein erhebliches zusätzliches Gewicht, was insbesondere bei Verwendung des Behälters als Tank in der Raumfahrt

ίο von erheblichem Nachteil ist, zumal die Festigkeit dieses Spannringes überhaupt nicht ausgenutzt wird.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Druckbehälter mit einer Membran als Trenn- oder Austreiborgan für gasförmige, flüssige und/oder feste Medien anzugeben, der bei in bezug auf den Rauminhalt möglichst geringem Gewicht technisch einfach herstellbar ist und bei dem die Haltemittel für die Membran spannungsfrei etwaige Dehnungen des Behälters mitmachen können.

Erfindungsgemäß ist das dadurch erreicht, daß der Spannring für die Membran als Teil der Behälterwandung ausgeführt und zwischen die Stirnränder der Behälterhälften eingesetzt ist und an seiner Innenseite umlaufende Stege aufweist, die der Membranbefestigung dienen.

Dieser Membranbehälter weist eine geringe Teilezahl und symmetrische Behälterhälften auf, und kann damit nach einfachem Fertigungsverfahren hergestellt werden. Dieser Vorteil wirkt sich auch in Verbindung mit dem günstigen Spannungsverlauf zwischen den Behälterhälften und der Membranbefestigung auf das Gewicht des Membranbehälters und seine Dichtigkeit unter hoher Druckbeanspruchung aus. Auftretende Dehnungen können jetzt nicht mehr die Membraneinspannung lockern, da die Befestigung erfindungsgemäß durch separate Stege am Spannring vorgenommen wird.

Diese besondere Anordnung der Membrane in dem Spannring erlaubt es auch, eine Dichtigkeitsprüfung vor dem Zusammenbau durchzuführen.

Ein Ausfiihrungsbeispiel wird in der Zeichnung dargestellt und im folgenden erläutert:
Es zeigt
F i g. 1 Querschnitt durch einen Membranbehälter und

F i g. 2 Membranbefestigungsarten.
Der Spannring 1 trägt die umlaufenden Stege 4, zwischen denen die Membrane 5, die die Behälterhälften 2, 3 voneinander trennt, eingespannt ist. Die Verbindungssteilen zwischen den Behälterhälften 2,3 und dem Spannring 1 können nach den bekannten Verbindungsverfahren wie Schweißen, Löten, Kleben, Schrauben ausgeführt werden.
Die Einspannung der Membrane 5 zwischen den Stegen 4 ist durch die bekannten Verfahren des Einpressens, Klebens, Einvulkanisierens oder durch plastische Verformung der Stege, durch Pressen, Rollen oder Bördeln möglich. Stegform und Anzahl der Stege können variiert werden. Hierzu werden verschiedene Ausführungsbeispiele in der Zeichnung 2 gezeigt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Druckbehälter mit einer an einem Spannring befestigten Membrane als Trenn- oder Austreiborgan für gasförmige, flüssige und/oder feste Medien, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannring (1) als Teil der Behälterwandung ausgeführt und zwischen die Stirnränder der Behälterhälften eingesetzt ist und an seiner Innenseite umlaufende Stege (4) aufweist, die der Membranenbefestigung dienen.