DE2109238A1 - Druckbehälter - Google Patents

Druckbehälter

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DE2109238A1 DE19712109238 DE2109238A DE2109238A1 DE 2109238 A1 DE2109238 A1 DE 2109238A1 DE 19712109238 DE19712109238 DE 19712109238 DE 2109238 A DE2109238 A DE 2109238A DE 2109238 A1 DE2109238 A1 DE 2109238A1
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Description

Unser Zeichen: M 1233
Druckbehälter
Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckbehälter mit einem starren Gefäß aus zwei Teilen, die miteinander durch Schweißung verbunden sind. Das Gefäß hat in jedem seiner Teile eine Öffnung, wobei diese Öffnungen sich gegenüberliegen. Im Innern des Gefäßes befindet sich eine biegsame Trennwand, welche das Gefäß unter Abdichtung in zwei Kammern -veränderlichen Volumens für fließfähige Medien aufteilt. Diese Kammern stehen mit je einer der erwähnten öffnungen in Verbindung.
Bei Druckbehältern dieser Art ist es erforderlich, daß die die beiden Teile des starren Gefäßes verbindende Schweißnaht sehr zuverlässig ausgeführt wird und daß vor allem das Zusatzmetall der Schweißnaht sich mit der gesamten Materialstärke der Gefäßwandung verbindet.
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Gleichzeitig ist es notwendig, daß die beiden !Teile des Gefäßes bei der Verschweißung gegeneinander richtig ausgerichtet sind.
Im allgemeinen erfolgt die Herstellung der Schweißverbindung in der Weise, daß das Gefäß vor einer Schweißstation um seine Achse gedreht wird, wobei der Auftrag des Zusatzmetalls während der Drehung des Sefäßes erfolgt. Ein so lohe s. Verfahren macht nicht nur eine Zentrierung der beiden Gefäßteile gegeneinander sondern auch die Aufrechterhaltung eines kleinen axialen Zwischenraumes zwischen den Gefäßteilen erforderlieh, damit das Zusatzmetall den gesamten Schweißraum über die ganze Wandstärke ausfüllen kann.
Wichtig ist auch, daß die biegsame Trennwand im Innern des Gefäßes haltbar und zuverlässig befestigt ist, und daß sie bei der Herstellung der Schweißnaht und insbesondere durch die dabei freiwerdende Wärme keine Beschädigung erfährt.
Die Erfindung betrifft einen Druckbehälter der beschriebenen Art, bei dem die verschiedenen vorerwähnten Forderungen erfüllt sind, und zwar in einer besonders einfachen, leicht herzustellenden. Konstruktion.
Gemäß der Erfindung ist ein Druckbehälter der angegebenen Art durch ein ringförmiges, in dem Gefäß nahe dessen Innenwand zur Aufhängung der Trennwand vorgesehenes Aufhängeorgan gekennzeichnet, das auf seinem äußeren Umfang eine der Schweißnaht gegenüberliegende Ringnut hat, mit
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der es die Schweißnaht mit Abstand übergreift» während es gleichzeitig die Gefäßteile zueinander in Stellung hält.
Durch diese Ausbildung ermöglicht das Aufhängeorgan nicht nur eine zuverlässige Halterung der biegsamen !rennwand, sondern auch das Einhalten der richtigen gegenseitigen Stellung der beiden Gefäßteile bei der Herstellung der Schweißnaht. Außerdem wird durch die in dem Aufhängeorgan gegenüber der Schweißzone vorgesehene Ausnehmung oder Ringnut eine regelmäßige Verteilung der beim Schweißen freiwerdenden Wärme bewirkt, so daß örtliche Überhitzungsbereiehe, welche eine Verformung des Druckbehälter veranlassen und sich schädlich auf die Halterung oder die !Festigkeit der biegsamen Trennwand auswirken könnten, nicht auftreten.
Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung sind in dem Aufhängeorgan ein oder mehrere Verbindungsdurchlässe zwischen der gegenüber der Schweißzone vorgesehenen Ausnehmung oder Mngnut und der dem Innenraum des Druckbehälters zugekehrten Seite des Aufhängeorganes vorgesehen.
Diese Verbindungsdurchlässe bieten der beim Schweißen freiwerdenden Wärme die Möglichkeit, in das Innere des Druckbehälters überzutreten, wodurch die Temperatur in der Schweißzone beträchtlich herabgesetzt und jegliche
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Gefahr einer Verformung des Gefäßes und einer verschlechterten Halterung und !festigkeit der !rennwand vermieden wird.
Zweckmäßig 'bestehen die Verbindungsdurehlässe aus einem oder mehreren Löchern, die gegenüber der Schweißnaht angeordnet sind.Abgesehen von ihrem Zweck einer Ableitung der Schweißwärme erfüllen diese Löcher nach Herstellung der Schweißverbindung die Aufgabe, eine Überprüfung zu ermöglichen, ob das Zusatzmetall den ganzen Schweißraum über die volle Wandstärke einwandfrei ausfüllt.
Das Aufhängeorgan kann entweder aus einem unabhängigen Teil bestehen, der unter Anlage an dem einen und dem anderen der Gefäßteile eingesetzt oder eingespannt ist oder es kann auch mit einem der Gefäßteile ein einziges Stück bilden und unter Anlage an den anderen Gefäßteil in diesen eingesetzt oder fest eingepaßt sein.
Die Trennwand kann auf dem Aufhängeorgan in jeglicher geeigneter Weise gehaltert sein, beispielsweise unmittelbar durch den Eingriff von Wulsten der biegsamen Trennwand in eine oder mehrere Rinnen des Halteorgans. Die Halterung kann aber auch indirekt,beispielsweise mit Hilfe eines Ringes,erfolgen, der in das Material der Trennwand eingesetzt und dort verankert ist und in das Aufhängeorgan eingreift.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
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dargestellt,und zwar zeigenJ
Pig. 1 einen Längsschnitt durch einen Druckbehälter gemäß der Erfindung, bei dem das Aufhängeorgan aus einem unabhängigen Teil mit einer Rinne zum Einhängen der Trennwand besteht,
einen Teilschnitt durch eine abgeänderte Ausführungsform, bei welcher das Halteorgan mit einem der Gefäßteile aus einem Stück besteht und eine Rinne zum Einhängen der Trennwand aufweist,
Fig. 3 einen Teilschnitt durch eine weitere Ausführungsform, bei der das Halteorgan wiederum als unabhängiger Teil ausgebildet ist, der hier zwei Rinnen zum Einhängen der Trennwand hat und
Pig. 4 einen Teilschnitt durch noch eine andere
Ausführungsform, bei der das Aufhängeorgan ebenfalls von einem unabhängigen Teil gebildet wird, an dem* die Trennwand mit Hilfe eines Ringes angehängt ist.
Der Druckbehälter nach Pig. I stellt beispielsweise einen öl-pneumatischen Hochdruckakkumulator dar. Der Druckbehälter hat ein starres Gefäß beispielsweise aus Stahl, das aus zwei Gefäßteilen 1O und 11 zusammengesetzt ist,
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die miteinander durch eine Schweißnaht 12 verbunden, sind.
Das starre G-efäß 10, 11 hat im allgemeinen eine zylindrische lOrm mit zwei abgerundeten Enden 13 und 14, beispielsweise von halbkugliger, halbellipaoider oder ähnlicher Gestalt. Das Ende 13 des Gefäßteiles 10 hat eine Öffnung 15 für ein fließfähiges Medium, während die Öffnung 14 des Gefäßteiles 11 eine weitere Öffnung 16 für ein fließfähiges Medium aufweist. Die beiden Öffnungen 15 und 16 fluchten axial miteinander. Die beiden Teile 10 und 11 des starren Gefäßes können im wesentlichen die gleiche Länge haben. Es ist jedoch vorteilhafter, wenn einer der !eile, nämlich der feil 11, wie aus der Zeichnung ersichtlich, länger ist als der andere !eil 10.
Eine· verformbare Trennwand 17, die beispielsweise aua einer Blase aus elastischem Material besteht, ist in dem starren Gefäß 10, 11 angeordnet und erstreckt sich insbesondere in dem Gefäßteil 11. Die Trennwand 17 teilt den Innenraum des Gefäßes 10, 11 in zwei Kammern 18 und 19 auf, deren Volumina veränderlich sind.
Die Kammer 18 steht mit der Öffnung 15 in Verbindung, " während die Kammer 19 mit der Öffnung 16 verbunden ist.
Die Kammer 18 ist zur Aufnahme eines gasförmigen Mediums, wie z. B. Luft oder Stickstoff, bestimmt. Die Öffnung
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ist su diesem Zweck mit einem nicht dargestellten Anschluß zu verbinden, der ein den Gaseinlaß in die Kammer 18 beherrschendes Ventil bildet.
Die Kammer 19 ist zur Aufnahme eines flüssigen Mediums, wie 25. B. Öl, bestimmt und die Öffnung 16 kann an einer hydraulischen Anlage angeschlossen
Um die Öffnung 16 verschließen zu könnnen, umgibt diese Öffnung ein fester Sitz 20, der sich auf einem in der Öffnung 16 angeordneten Anschlußeinsatz 22 befindet. Mit diesem Sitz 20 kann ein beweglicher Yerschlußkörper 21 zusammenarbeiten, der in dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit der Trennwand 17 verbunden und in deren Material verankert ist, so wie dies die französische Patentschrift ITr. 1 484 946 zeigt.
Die Trennwand 17 ist im Innern des starren Gefäßes 10, 11 an einem ringförmigen Aufhängeorgan 23 befestigt, das sich in der Hähe der Innenwand des Gefäßes 10, 11 im Bereich der Schweißnaht 12 befindet.
Das Aufhängeorgan 23 hat an seinem Außenumfang eine ringförmige Nut 24, die sich gegenüber der Schweißnaht 12 erstreckt, so daß das Organ 23 die Schweißnaht 12 mit Abstand übergreift, wobei es gleichzeitig die Gefäßteile 10 und 11 in der richtigen gegenseitigen Stellung hält.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 besteht das Auf-
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hängeorgan 23 aus einem unabhängigen Teil von im allgemeinen ringförmiger Gestalt, der auf seinem Außenumfang zwei zylindrische Anlageflächen 25, 26 hat, die sich auf der einen "bzw. auf der anderen Seite der Uut 24 "befinden. Die zylindrische Anlagefläche 25 liegt an der Innenwand des Gefäßteiles 10 an, während die zylindrische Anlagefläche 26 an der Innenwand des Gefäßteiles 11 anliegt.
Yor Herstellung der Schweißnaht 12 wird das Aufhängeorgan 23 auf dem Gefäßteil 10 durch enges Einpassen der Anlagefläche 25 befestigt, wobei das Organ 23 axial an den Beginn der Abrundung 13 anstößt. Mit seiner Anlagefläche 26 wird das Aufhängeorgan mit dem anderen Gefäßteil 11 in Eingriff gebracht. .
Das Aufhängeorgan 23 kann mit dem Gefäßteil 10 auch in irgendeiner anderen Weise verbunden werden, beispielsweise durch Punktschweißung oder dergleichen.
In dem Aufhängeorgan 23 sind ein oder mehrere Yerbindungsdurchlässe 28 vorgesehen, die die Ausnehmung oder Ringnut 24 mit der Kammer 18 verbinden. Zweckmäßig bestehen der oder die Durchlässe 28 aus Löchern, die sich. unmittelbar gegenüber der Schweißnaht 12 befinden.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 hat die Trennwand 1? an ihrer Mündungsöffnung zwei Wulste 29 und 30, die auf der einen und der anderen Seite an einer Ringrippe am Ende des Aufhängeorgans 23 anliegen. Die Rippe 31
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tritt gegenüber den zylindrischen Anlageflächen 25 und 26 des Aufhängeorgans 23 zurück, so daß sich das Material der !Trennwand 17 zwischen dem Gefäßteil 11 und das Aufhängeorgan 23 erstrecken kann. Das Organ 23 hat in unmittelbarer Nachbarschaft der Rippe 31 eine ringförmige Rinne 32, in die die Wulst 29 eingreift, während die Wulst 30 freiliegend unterhalb der Rippe 34 verkeilt ist. Die Wulste 29 und 30 liegen unter Spannung beiderseits der Rippe 31 an dieser an, so daß eine gute Halterung der Trennwand und eine ausgezeichnete Abdichtung gewährleistet sind. Zweckmäßig befindet sich in dem Aufhängeorgan 23 gegenüber der Rinne 32 noch eine Öffnung 32', so daß die Wulst 29 unter dem Einfluß des Gasdruckes innerhalb der Kammer 18 steht, was die Abdichtung noch begünstigt.
Beim Zusammenbau des Druckbehälters wird zuerst das Aufhängeorgan 23 mit dichter Passung bei 25 in den Gefäßteil 10 eingepaßt und zwar bis zum Anschlag an den Beginn der Abrundung 13. Alsdann wird die biegsame [Trennwand 17 an dem Aufhängeorgan 23 eingehängt,indem die Wulst 29 in die Rinne 32 eingelegt und die Wulst 30 unter die Rippe 31 gedrückt wird. Daraufhin wird der Gefäßteil 11 auf die zylindrische Anlagefläche 26 geschoben und zwar soweit, bis der Gefäßteil 11 sich dem Gefäßteil 10 bis auf einen kleinen Zwischenraum genähert hat.
Aus Fig. 1 ergibt sich, daß der für die Schweißnaht vorhandene Raum von zwei kegeligen Flächen 33 und 34 begrenzt
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wird, die sich auf den Enden der Gefäßteile 10 und 11 befinden und die in der vorgesehenen Relativstellung der !Teile 10 und 11 von innen nach außen divergieren. Der kleine Zwischenraum, der auf diese Weise die aneinandergesetzten Gefäßteile 10 und 11 voneinander trennt, hat also seine kleinste Ausdehnung bei 35 an der Innenwand und er erweitert sich von dort nach, außen hin.
Bemerkt sei, daß das Aufhängeorgan 23 die Gefäßteile 10 und 11 vor Herstellung der Schweißnaht leicht und genau zueinander in Stellung bringt. Insbesondere wird damit eine sehr genaue Zentrierung und gleichzeitig eine genaue axiale Relativstellung der !eile 10 und 11 unter Belassung des kleinen Zwischenraumes 35 mit ganz bestimmten Abmessungen erreicht.
Die öffnung 15 bleibt vor Herstellung der Schweißnaht vollkommen offen. Zur Herstellung der Schweißnaht wird dae Gefäß 10, 11 vor einer Schweißstation um seine Achse gedreht, wobei an der Schweißnaht in den Schweißraum 33, 34, 35 ein Zusatzmetall eingebracht wird, so daß dieses Metall den ganzen Raum ausfüllt und bei 35 ein wenig nach innen hin vorsteht. Dadurch ist gewährleistet, daß die Schweißnaht 12 die ganze Materialstärke der Gefäßwand einnimmt. Die Ausnehmung oder Ringnut 24 bietet der beim Schweißen freiwerdenden Wärme die Möglichkeit, sich gleichmäßig auf den ganzen Umfang des Gefäßes zu verteilen, wodurch die Bildung lokaler Überhitzungszonen, die zu einer Verformung des Gefäßes führen und die Halterung und Festigkeit der irennwand
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beeinträchtigen könnten, vermieden wird.
Darüber hinaus kann die "beim Schweißen freiwerdende Wärme durch die Löcher 28 in die Kammer 18 und dann durch die Öffnung 15 nach außen abgeleitet werden. Auf diese Weise ist es möglich, bei der Herstellung der Schweißnaht die Temperatur auf einen Wert zu halten, die den Zustand des Gefäßes 10, 11 und der Trennwand 17 nicht beeinträchtigt.
Nach Fertigstellung der Schweißnaht und Abkühlung des Ganzen kann man durch die Löcher 28, die sich unmittelbar gegenüber der Schweißstelle befinden, leicht feststellen, ob die Schweißnaht 12 über die ganze Materialstärke der Gefäßwand und mit dem vorstehenden Teil 35 einwandfrei ausgeführt ist. Man kann sich dazu entsprechender optischer Geräte bedienen, die durch die Öffnung 15 in die Kammer 18 eingeführt werden und eine Besichtigung der Schweißnaht bei 35 durch die Öffnungen 28 hindurch ermöglichen. Daraufhin wird das Gasventil in die Öffnung 15 eingesetzt.
Das Aufhängeorgan 23 dient somit folgenden Zwecken:
1. Der Aufhängung der Trennwand 17,
2. zum Instellungbringen der Gefäßteile 10 und 11,
3. Verteilung der Schweißwärme,
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4. Abführung der Schweißwärme,
5. Überprüfung der Schweißnaht,
Zur Inbetriebsetzung des beschriebenen Druckakkumulators wird die Öffnung 16 mittels eines Anschlußeinsatzes 22 an eine.hydraulische Anlage angeschlossen, während durch das Yentil der Öffnung 15 Druckgas in die Kammer 18 eingeleitet wird, bis sich die Trennwand 17 a die Innenwandung des G-efäßteiles 11 anlegt.
Zwischen den Anschluß 22 und die hydraulische Anlage sind nicht dargestellte Abspörrorgane eingeschaltet und wenn diese offen sind, wird Öl unter Druck durch den Anschlußeinsatz 22 in die Kammer 19 geleitet, wodurch die Trennwand 17 zusammengedrückt wird. Der Akkumulator ist dann betriebsbereit.
Das in der Kammer 19 enthaltene öl wird im Bedarfsfall durch den Anschluß 22 mittels des in der Gaskammer herrschenden Druckes in die hydraulische Anlage gedrückt. Dabei entleert sich die Kammer 19 und bei völliger Entleerung derselben legt sich das Yerschlußorgan 21 auf den Sitz 20 auf.
Die Ausführungsform nach Fig. 2 entspricht in ihrer Anordnung derjenigen, wie sie unter Bezugnahme auf Pig.
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beschrieben wurde. Das Aufhängeorgan, welches in Pig. mit 23 A bezeichnet ist, besteht hier jedoch mit dem Gefäßteil 10 aus einem einzigen Stück. Wie im Falle ö.er Fig. 1 ist der Gefäßteil 11 auf die zylindrische Anlagefläche 26 des Aufhängeorgans 23 A aufgepaßt. Die Aufhängung der Trennwand entspricht bei der Ausführung nach Fig. 2 der in Verbindung mit der Fig. 1 beschriebenen.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 sind für die Aufhängung der Trennwand 17 auf dem Aufhängeorgan 23 anstelle einer einzigen Rinne 32 zwei Rinnen 36 und 37 vorgesehen, in welche die Wulste 29 und 30 der Trennwand eingreifen. Zweckmäßig bleibt das zwischen den Wulsten 29 und 30 befindliche Material der Trennwand 17 entspannt, wenn diese Wulste in die Rinnen 36 und 37 eingreifen.
Bei einer weiteren in Fig. 4 dargestellten Ausführuhgsform ist die Trennwand 17 an dem Aufhängeorgan 23 mittels eines Ringes 38 aufgehängt. Dieser Ring greift bei 39 in die Ausnehmung oder Ringnut 24 des Aufhängeorgans 23 ein und ist auf der Trennwand bei 40 in deren Material eingebettet und verankert. Der Ring 38 könnte auf dem Aufhängeorgan 23 auch durch Einfassung, Punktschweissung und dergleichen und auf der Trennwand, 17 durch Verklebung oder dergleichen befestigt sein. Gemäß Fig. 4 wird das Aufhängeorgan 23 durch Anschlag an eine Schulter 27 des Gefäßteils 10 in Stellung gehalten.
Wie ersichtlich, ist die blasenförmige Trennwand 17 im Falle der Fig. 1, 2 und 4 an demjenigen Ende des Aufhänge-
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-H-
organs 23 aufgehängt, das dem Boden der Blase zugekehrt, d. h. also am nächsten ist. Im lalle der Fig. 3 ist die Trennwand 17 dagegen an dem anderen Ende des Aufhängeorgans 23 aufgehängt, d. h. an demjenigen Ende, das
dem Boden der Blase abgekehrt, von ihm also am entferntesten ist.
Die Erfindung "bezieht sich nicht nur auf Druckakkumulatoren sondern gleichermaßen auf alle anderen Druckbehälter, ζ. B. Druckübertrager und dergleichen.
Patentansprüche
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Claims (14)

  1. Patentansprüche
  2. 2.
    Druckbehälter mit einem starren Gefäß aus zwei miteinander verschweißten Teilen, die je eine von zwei einander gegenüberliegenden Öffnungen aufweisen und mit einer im Innern des Gefäßes angeordneten biegsamen !Trennwand, die das Gefäß unter Abdichtung in zwei den Öffnungen zugeordneten Kammern veränderlichen Volumens für fließfähige Medien aufteilt, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gefäß nahe dessen Innenwand ein ringförmiges Aufhängeorgan (23, 23 A) zum Einhängen der Trennwand (17) angeordnet ist, das auf seiner Außenseite eine der Schweißnaht gegenüberliegende Ringnut (24) hat, mit der es die Schweißnaht mit Abstand übergreift und das die Gefäßteile zueinander in Stellung hält.
    Druckbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dae Aufhängeorgan aus einem unabhängigen Teil besteht, der unter Anlage an dem einen und dem anderen der Gefäßteile eingesetzt
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    oder eingespannt ist,
  3. 3. Druckbehälter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufhängeorgan an einem der Gefäßteile befestigt und in den zweiten Gefäßteil einzusetzen oder einzuspannen ist.
  4. 4. Druckbehälter nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Aufhängeorgan an dem einen Gefäßteil durch Pressitz mit axialem Anschlag befestigt ist.
  5. 5. Druckbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufhängeorgan mit einem der Gefäßteile aus einem Stück besteht und in den zweiten Gefäßteil einzusetzen oder einzuspannen ist.
  6. 6. Druckbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufhängeorgan einen oder mehrere Terbindungßdurchlässe zwischen der Ringnut (24) und dem Innern des Gefäßes aufweist.
  7. 7» Druckbehälter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Verbindungsdurchlässe aus einem oder mehreren Löchern bestehen, die gegenüber der Schweißnaht angeordnet sind.
    OWO INSPECTED 109840/1095
  8. 8. Druckbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand an ihrer Mündungsöffnung zwei Wulste (29, 30) hat, die an der einen bzw. der anderen Seite einer Ringrippe (31) des Aufhängeorgans anliegen.
  9. 9. Druckbehälter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Wulste in eine Rinne des Aufhängeorgans eingreift.
  10. 10. Druckbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die !Trennwand an ihrer Mündungsöffnung zwei Wulste (29, 30) hat, die in zwei Rinnen (36, 37) des Aufhängeorgans eingreifen.
  11. 11. Druckbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand an dem Aufhängeorgan mittels eines Ringes (38) aufgehängt ist.
  12. 12. Druckbehälter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (38) in die Ringnut (24) dee Aufhängeorgans eingreift und in die Trennwand eingelassen und darin verankert ist.
  13. 13. Druckbehälter nach Anspruch 1, dessen Trennwand Blasenform hat, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand an dem Aufhängeorgan an dessen dem Blasenboden zugekehrten Ende angehängt ist.
    ORIGINAL INSPEGTED 109840/1095
    2109 "'38
  14. 14. Druckbehälter nach Anspruch 1, dessen Trennwand Blasenform hat, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand an dem Aufhängeorgan an dessen dem Blasenboden abgekehrten Ende angehängt ist.
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    Leerseite
DE2109238A 1970-03-06 1971-02-26 Druckbehälter Expired DE2109238C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR7008076A FR2082199A5 (de) 1970-03-06 1970-03-06

Publications (3)

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